Задание № 3. Теплопроводность в многослойной плоской стенке
Теплота газообразных продуктов горения топлива передается через стенку котла кипящей воде. На поверхности стенки заданы граничные условия третьего рода.
Температура газов
=…[C]
(графа 1);
температура воды
=…[C] (графа 2);
коэффициент теплоотдачи от газов к
стенке
=…[Вт/(м2·К)]
(графа 3);
коэффициент теплоотдачи от стенке к
воде
=…[Вт/(м2·К)]
(графа 4).
Требуется определить
термические сопротивления
=…[(м2·К)/Вт],
коэффициенты теплопередачи
,[Вт/(м2·К)]
и количество теплоты
,[Дж],
передаваемое от газов к воде через 1 м2
поверхности стенки в секунду для
следующих случаев:
а)
стенка стальная, совершенно чистая,
толщина
=…[мм]
(графа 6);
Вт/(м·К);
б)
стенка стальная, со стороны воды покрыта
слоем накипи толщиной
=…[мм]
(графа 7);
Вт/(м·К);
в)
случай (б),
дополнительное условие: на поверхности
накипи имеется слой масла толщиной
=…[мм]
(графа 8);
Вт/(м·К);
г)
случай (в),
дополнительное условие: со стороны
газов стенка покрыта слоем сажи толщиной
=…[мм]
(графа 5);
Вт/(м·К).
Приняв количество теплоты для случая а) за 100%, определить в процентах количество теплоты для всех остальных слоев.
Определить
температуру
=…[C],
всех слоев стенки для случая г).
Условия вариантов заданий приведены в таблице 3.
Варианты заданий
Таблица. 3
|
№ задачи |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
[C] |
[C] |
|
|
|
|
|
| |
|
1 |
1200 |
220 |
160 |
3500 |
1 |
16 |
10 |
1 |
|
2 |
1100 |
200 |
150 |
3000 |
2 |
14 |
5 |
0.5 |
|
3 |
1000 |
180 |
140 |
2500 |
1 |
12 |
4 |
1 |
|
4 |
900 |
160 |
130 |
2000 |
2 |
10 |
3 |
0.5 |
|
5 |
800 |
140 |
120 |
1500 |
1 |
8 |
2 |
1 |
|
6 |
850 |
150 |
60 |
1000 |
2 |
12 |
10 |
0.5 |
|
7 |
950 |
160 |
70 |
2000 |
1 |
14 |
9 |
1 |
|
8 |
1050 |
170 |
80 |
3000 |
2 |
16 |
8 |
0.5 |
|
9 |
1150 |
180 |
90 |
4000 |
1 |
18 |
7 |
1 |
|
10 |
1250 |
190 |
100 |
5000 |
2 |
20 |
6 |
0.5 |
|
11 |
900 |
225 |
50 |
1000 |
1 |
14 |
7 |
1 |
|
12 |
800 |
200 |
40 |
980 |
2 |
13 |
6 |
0.5 |
|
13 |
700 |
175 |
30 |
960 |
1 |
12 |
5 |
1 |
|
14 |
600 |
150 |
20 |
940 |
2 |
11 |
4 |
0.5 |
|
15 |
500 |
125 |
10 |
920 |
1 |
10 |
3 |
1 |
|
16 |
575 |
110 |
55 |
2200 |
2 |
22 |
8 |
0.5 |
|
17 |
675 |
120 |
50 |
2100 |
1 |
24 |
7 |
1 |
|
18 |
775 |
130 |
45 |
2000 |
2 |
26 |
6 |
1 |
|
19 |
875 |
140 |
40 |
1900 |
1 |
23 |
5 |
0.5 |
|
20 |
975 |
150 |
35 |
1800 |
2 |
30 |
4 |
1 |
|
21 |
1000 |
100 |
40 |
3000 |
1 |
10 |
2 |
0.5 |
|
22 |
900 |
125 |
50 |
4000 |
2 |
12 |
3 |
1 |
|
23 |
1050 |
135 |
60 |
3500 |
1 |
14 |
5 |
0.5 |
|
24 |
950 |
150 |
45 |
4500 |
2 |
16 |
6 |
1 |
|
25 |
800 |
200 |
55 |
2000 |
0,5 |
18 |
7 |
0.5 |
|
26 |
850 |
210 |
65 |
2100 |
1 |
20 |
5 |
1 |
|
27 |
975 |
175 |
42 |
3100 |
2 |
22 |
8 |
0,5 |
|
28 |
400 |
100 |
15 |
1000 |
0,5 |
10 |
5 |
1 |
|
29 |
500 |
120 |
20 |
1250 |
1 |
12 |
8 |
0,5 |
|
30 |
600 |
140 |
25 |
1500 |
1,5 |
15 |
4 |
1 |
,
,
[Вт/(м2·К)]
[Вт/(м2·К)]
,
мм
,
мм
,
мм
,
мм