Контрольне завдання № 9
1. Знаходимо тепловий потік, що виділяється з одиниці поверхні кип'ятильника:
Використовуючи формулу для кипіння у великому об'ємі знаходимо коефіціент тепловіддачі при кипінні:
За законом Ньютона-Ріхмана можемо визначити температуру поверхні кип'ятильника.
Температура кип'ятильника в зоні контакту:
Відповідь:
температура кип'ятильника
,
чашку можна використовувати.
2. Розглянемо трубу без поперечної перегородки. Для обчислення коефіцієнта тепловіддачі за формулою
,
необхідно знайти теплофізичні властивості теплоносія.
Знаходимо по довідковій літературі теплофізичні властивості води на лини насичення:
,
,
.
.
Знаходимо по довідковій літературі теплоту пароутворення пара на лінії насичення:
Шукаємо середній коефіцієнт тепловіддачі по висоті за формулою:
Розглянемо трубу з кільцевими ребрами:
Відношення коефіцієнтів тепловіддачі в розглянутих випадках становить:
Відповідь: коефіцієнт тепловіддачі при установці поперечних кільцевих ребер збільшиться в 1,4 рази.
Контрольне завдання № 10
1. Для отримання коефіцієнту тепловіддачі по формулі:
Необхідно попередньо визначити теплофізичні властивості повітря при 20 ºС.
Випишемо з довідника теплофізичні властивості повітря при 20 ºС:
,
,
.
.
,
З отримаємо коефіцієнт тепловіддачі:
Тоді потужність водяного радіатора становить:
Потужність інфрачервоного обігрівача визначаємо як:
Відношення потужності інфрачервоного нагрівача до потужності радіатора становить:
Відповідь: потужність інфрачервоного нагрівача в 3,4 разів більше за потужність радіатора
2. Використовуючи формулу для кипіння у великому об'ємі знаходимо коефіцієнт тепловіддачі при кипінні:
Знаходимо по довіднику теплоту пароутворення на лінії насичення:
Знаходимо масу пари, що утворилася при кипінні на поверхні площею 0,3 м2 за 10 хвилин:
Парціальний тиск, що створює дана парова фаза знаходимо з рівняння Мендєлєєва-Клапейрона:
Тоді відношення початкового тиску до кінцевого:
Відповідь: тиск в робочій камері за 10 хвилин кипіння збільшиться в 6,6 разів
Контрольне завдання № 11
Формула для обчислення числа Нусельта з урахуванням швидкості пари:
; 
;
;
;
Коефіцієнт тепловіддачі без урахування швидкості пари має значення:
Література: Ривкин С.Л., Александров А.А. «Теплофизические свойства воды и водяного пара» - М.: Энергия, 1980. – 424 с., ил.
2. При високих швидкостях виникають великі сили тертя між поверхнею фюзеляжу і потоком повітря. Робота цих сил переходить у теплоту. Температура поверхні може зрости настільки, що відбудеться її руйнування. Процес руйнування поверхні, що супроводжується зривом і віднесенням речовини поверхні називається абляцією. Через це не кожен матеріал може бути використаний при великих швидкостях обтікання потоком газу поверхні.