- •Методические указания
- •«Физика среды и ограждающих конструкций»
- •Раздел 1. Расчет процессов теплопроводности.
- •Формулировка задания и исходные данные для расчета
- •1 .2. Последовательность выполнения задания
- •Раздел 2. Расчет процессов конвективного
- •Формулировка задания и исходные данные для расчета
- •2 Часть
- •2.2. Последовательность выполнения задания
- •1 Часть
- •Раздел 3. Расчет теплообмена излучением.
- •Формулировка задания и исходные данные для расчета
- •2.2. Последовательность выполнения задания
- •4. Список рекомендуемой литературы
- •4.1. Основная учебная литература.
- •4.2. Дополнительная литература.
1 .2. Последовательность выполнения задания
Рисунок
1 - Эскиз
боковой стенки топочной камеры
2= 2=
3= 3=
4= 4=
t1= t5=
q0= qм=
Удельный тепловой поток через многослойную плоскую стенку определяется выражением:
,
о
ткуда
и
требуемое значение толщины изоляционного
слоя:
.
Т
ермическое
сопротивление отдельных слоев стенки
топки равны:
Коэффициенты теплопроводности 1-го и 3-го слоя определяют по средней температуре в данном слое равной:
Т
емпературы
t2,
t3,
и t4
определяют из уравнений:
где - 10 и b1 - коэффициенты в уравнении переменного коэффициента теплопроводности 1-го слоя.
Найденное значение толщины слоя изоляции 3 округляют до ближайшего большего значения, кратного 0,01 м.
Г
рафик
изменения температуры в слое изоляции
3
(Рис. 2) строится по уравнению
,
,
где х, текущая координата в слое от
х=0 до х=3, м;
tх, переменная температура в слое, от tх=t3 до tх=t4;
Рисунок 2 – График изменения температуры
30
и b3
- коэффициенты в уравнении переменного
коэффициента теплопроводности
изоляционного слоя:
t3 - температура на наружной поверхности слоя со стороны входа
потока тепла q0, С.
Раздел 2. Расчет процессов конвективного
ТЕПЛООБМЕНА.
Формулировка задания и исходные данные для расчета
Трубопровод горячей воды проложен горизонтально по опорам над поверхностью земли. Наружный воздух с температурой t2 и скоростью ветра w2 обдувает трубопровод под углом атаки . Температура горячей воды в трубопроводе t1, скорость течения w1.
Определить удельную потерю тепла от неизолированного трубопровода и снижение температуры горячей воды на длине трубопровода l=1000 м.
Определить требуемую толщину основного слоя изоляции (1=?) при нормативной удельной потере тепла q0 и снижение температуры воды на длине трубопровода 1000 м. Изоляция двухслойная, основной слой - минераловатные плиты, наружный защитный слой - асбоцементная штукатурка, толщиной 2.
Таблица 2 – Исходные данные
№№ п/п |
Размеры трубы, мм |
t1 С |
w1 м/с |
№№ п/п |
t2 С |
w2 м/с |
|
q0 Вт/м |
|
dкар |
ст |
||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
1 |
133 |
6,5 |
158 |
1,2 |
1 |
-18 |
6 |
90 |
180 |
2 |
159 |
7 |
160 |
1,1 |
2 |
-20 |
7 |
80 |
160 |
3 |
194 |
7 |
154 |
1,0 |
3 |
-22 |
8 |
70 |
140 |
4 |
219 |
8 |
152 |
0,9 |
4 |
-24 |
9 |
60 |
200 |
5 |
273 |
8 |
150 |
1,3 |
5 |
-26 |
10 |
50 |
210 |
6 |
325 |
9 |
148 |
1,4 |
6 |
-28 |
11 |
40 |
190 |
7 |
377 |
9 |
146 |
1,5 |
7 |
-30 |
12 |
55 |
170 |
8 |
426 |
10 |
144 |
1,6 |
8 |
-32 |
14 |
65 |
150 |
9 |
529 |
12 |
142 |
1,3 |
9 |
-25 |
15 |
75 |
220 |
0 |
273 |
8 |
160 |
1,0 |
0 |
-35 |
5 |
85 |
140 |
Общие исходные данные: 1=0,06+0,00019t, 2=0,3 Вт/(м∙К), 2=20мм, ст=42 Вт/(м∙К).
