Лого УдГУ(ИНГ)

Задачи по ТЕПЛОПЕРЕДАЧЕ УдГУ (Институт нефти и газа им. М.С.Гуцериева)

Методические указания к выполнению практических работ по дисциплине «Термодинамика и Теплопередача» 2020 г. Ижевска

профессор С.С. Макаров

Задание № 1. Теплопроводность в многослойной плоской стенке

Цена Задания № 1 - 300 руб. (pdf)

Теплота газообразных продуктов горения топлива передается через стенку котла кипящей воде. На поверхности стенки заданы граничных условия третьего рода. Температура газов tf1 = … [°C] (графа 1); температура воды tf2 = … [°C] (графа 2); коэффициент теплоотдачи от газов к стенке α1 = … [Вт/(м2 · К)] (графа 3); коэффициент теплоотдачи от стенке к воде α2 = … [Вт/(м2 · К)] (графа 4). Требуется определить термические сопротивления R = 1/α1 = … [(м2 · К)/Вт], коэффициенты теплопередачи h, [Вт/(м2 · К)] и количество теплоты q, [Дж], передаваемое от газов к воде через 1 м2 поверхности стенки в секунду для следующих случаев:
а) стенка стальная, совершенно чистая, толщина δ2 = … [мм] (графа 6); λ2 = 50 Вт/(м · К);
б) стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной δ3 = … [мм] (графа 7); λ3 = 2,0 Вт/(м · К);
в) случай (б), дополнительное условие: на поверхности накипи имеется слой масла толщиной δ4 = … [мм] (графа 8); λ4 = 0,1 Вт/(м · К);
г) случай (в), дополнительное условие: со стороны газов стенка покрыта слоем сажи толщиной δ1 = … [мм] (графа 5); λ1 = 0,2 Вт/(м · К). Приняв количество теплоты для случая а) за 100%, определить в процентах количество теплоты для всех остальных слоев. Определить температуру tw = … [°C], всех слоев стенки для случая г). Условия задачи приведены в таблице 1.

Решения ВАРИАНТОВ с 1 по 30 (Задания № 1)

Таблица 1: Решенные Варианты с 01 по 15 с Исходными данными
Варианты tf1, ℃ tf2, ℃ α1,
Вт/(м2 ·К)
α2, Вт/(м2 ·К) δ1, мм δ2, мм δ3, мм δ4, мм Файл
Вар 01 1200 220 160 3500 1 16 10 1 Решение
Вар 02 1100 200 150 3000 2 14 5 0.5 Решение
Вар 03 1000 180 140 2500 1 12 4 1 Решение
Вар 04 900 160 130 2000 2 10 3 0.5 Решение
Вар 05 800 140 120 1500 1 8 2 1 Решение
Вар 06 850 150 60 1000 2 12 10 0.5 Решение
Вар 07 950 160 70 2000 1 14 9 1 Решение
Вар 08 1050 170 80 3000 2 16 8 0.5 Решение
Вар 09 1150 180 90 4000 1 18 7 1 Решение
Вар 10 1250 190 100 5000 2 20 6 0.5 Решение
Вар 11 900 225 50 1000 1 14 7 1 Решение
Вар 12 800 200 40 980 2 13 6 0.5 Решение
Вар 13 700 175 30 960 1 12 5 1 Решение
Вар 14 600 150 20 940 2 11 4 0.5 Решение
Вар 15 500 125 10 920 1 10 3 1 Решение
Таблица 2: Решенные Варианты с 16 по 30 с Исходными данными
Варианты tf1, ℃ tf2, ℃ α1,
Вт/(м2 ·К)
α2, Вт/(м2 ·К) δ1, мм δ2, мм δ3, мм δ4, мм Файл
Вар 16 575 110 55 2200 2 22 8 0.5 Решение
Вар 17 675 120 50 2100 1 24 7 1 Решение
Вар 18 775 130 45 2000 2 26 6 1 Решение
Вар 19 875 140 40 1900 1 23 5 0.5 Решение
Вар 20 975 150 35 1800 2 30 4 1 Решение
Вар 21 1000 100 40 3000 1 10 2 0.5 Решение
Вар 22 900 125 50 4000 2 12 3 1 Решение
Вар 23 1050 135 60 3500 1 14 5 0.5 Решение
Вар 24 950 150 45 4500 2 16 6 1 Решение
Вар 25 800 200 55 2000 0,5 18 7 0.5 Решение
Вар 26 850 210 65 2100 1 20 5 1 Решение
Вар 27 975 175 42 3100 2 22 8 0,5 Решение
Вар 28 400 100 15 1000 0,5 10 5 1 Решение
Вар 29 500 120 20 1250 1 12 8 0,5 Решение
Вар 30 600 140 25 1500 1,5 15 4 1 Решение

Задание № 2. Конвективный теплообмен

Цена Задания № 2 - 200 руб. (pdf)

Схема теплообменника «труба в трубе» В теплообменнике типа «труба в трубе» (см. рис. 1) необходимо нагреть воздух с массовым расходом m2 = … [кг/c] от температуры t'2 = … [°C] до температуры t''2 = … [°C]. Теплота передается от дымовых газов с начальной температурой t'1 = … [°C] и конечной t''1 = … [°C]. Дымовые газы движутся по внутренней стальной трубе диаметром d2/d1 = 304/300 мм. Воздух движется по кольцевому зазору противотоком к дымовым газам. Внутренний диаметр внешней трубы d3 = 504 мм. Определить площадь теплообмена A, длину теплообменной поверхности l и суммарную мощность N, необходимую на преодоление гидравлического сопротивления при движении теплоносителей по каналам теплообменника. Условия задачи приведены в таблице 2.

Решения ВАРИАНТОВ с 1 - 30 (Задания № 2)

Таблица 3: Решенные Варианты с 01 по 10 с Исходными данными
Варианты t’1, ℃ t’’1, ℃ t’2, ℃ t’’2, ℃ m2, кг/c Файл
Вар 01 600 400 30 250 0,95 Решение
Вар 02 550 300 20 120 0,9 Решение
Вар 03 650 350 25 200 1,2 Решение
Вар 04 1000 550 35 180 0,75 Решение
Вар 05 1200 600 32 150 0,8 Решение
Вар 06 950 250 23 130 0,92 Решение
Вар 07 650 450 31 200 1,5 Решение
Вар 08 550 350 28 160 1,4 Решение
Вар 09 850 150 25 140 1 Решение
Вар 10 1200 200 30 100 1,3 Решение
Таблица 4: Решенные Варианты с 11 по 20 с Исходными данными
Варианты t’1, ℃ t’’1, ℃ t’2, ℃ t’’2, ℃ m2, кг/c Файл
Вар 11 1100 300 22 60 0,75 Решение
Вар 12 900 300 18 80 0,85 Решение
Вар 13 750 250 24 90 0,7 Решение
Вар 14 850 450 25 50 1,25 Решение
Вар 15 1200 600 35 70 1,5 Решение
Вар 16 950 250 32 85 1,2 Решение
Вар 17 650 450 23 200 0,75 Решение
Вар 18 550 350 31 180 0,8 Решение
Вар 19 850 150 28 170 0,92 Решение
Вар 20 1200 200 25 150 1,5 Решение
Таблица 5: Решенные Варианты с 21 по 30 с Исходными данными
Варианты t’1, ℃ t’’1, ℃ t’2, ℃ t’’2, ℃ m2, кг/c Файл
Вар 21 1100 300 30 140 1,4 Решение
Вар 22 900 300 31 150 1 Решение
Вар 23 750 250 28 130 1,3 Решение
Вар 24 850 450 25 200 0,75 Решение
Вар 25 1200 600 30 160 0,75 Решение
Вар 26 950 250 22 140 0,85 Решение
Вар 27 650 450 18 100 0,7 Решение
Вар 28 550 350 24 60 1,25 Решение
Вар 29 600 250 25 80 1,5 Решение
Вар 30 700 350 23 90 1,2 Решение

Задание № 3. Теплообмен излучением

Цена Задачи 3 - 100 руб. (pdf)

Стенка трубопровода диаметром d = … [мм] нагрета до температуры t1 = … [°С] и имеет коэффициент теплового излучения ε1. Трубопровод помещен в канал сечением b х h [мм], поверхность которого имеет температуру t2 = … [°С] и коэффициент лучеиспускания C2 = … [Вт/(м2 · K4 )]. Рассчитать приведенный коэффициент лучеиспускания Cпр и потери теплоты Q трубопроводом за счет лучистого теплообмена. Условия задачи приведены в таблице 3. Значения коэффициента теплового излучения материалов ε1 приведены в таблице 6 приложения 2.

Решения ВАРИАНТОВ с 1 по 30 (Задания № 3)

Таблица 6: Решенные Варианты с 01 по 15 с Исходными данными
Варианты d, мм t1, ℃ t2, ℃ C2, Вт/(м2·K4) b - h, мм Материал трубы Файл
Вар 01 400 527 127 5,22 600х800 сталь окисленная Решение
Вар 02 350 560 120 4,75 480х580 алюминий шероховатый Решение
Вар 03 300 520 150 3,75 360х500 бетон Решение
Вар 04 420 423 130 5,25 400х600 железо литое Решение
Вар 05 380 637 200 3,65 550х500 латунь окисленная Решение
Вар 06 360 325 125 4,5 500х700 медь окисленная Решение
Вар 07 410 420 120 5,35 650х850 сталь полированная Решение
Вар 08 400 350 150 5 450х650 алюминий окисленный Решение
Вар 09 450 587 110 5,3 680х580 латунь полированная Решение
Вар 10 460 547 105 5,35 480х600 медь полированная Решение
Вар 11 350 523 103 5,2 620х820 сталь шероховатая Решение
Вар 12 370 557 125 5,1 650х850 чугун обточенный Решение
Вар 13 360 560 130 4,95 630х830 алюминий полированный Решение
Вар 14 250 520 120 4,8 450х550 латунь прокатная Решение
Вар 15 200 530 130 4,9 460х470 сталь полированная Решение
Таблица 7: Решенные Варианты с 16 по 30 с Исходными данными
Варианты d, мм t1, ℃ t2, ℃ C2, Вт/(м2·K4) b - h, мм Материал трубы Файл
Вар 16 280 540 140 5 480х500 чугун шероховатый Решение
Вар 17 320 550 150 5,1 500х500 алюминий окисленный Решение
Вар 18 380 637 200 3,65 550х500 латунь полированная Решение
Вар 19 360 325 125 4,5 500х700 медь полированная Решение
Вар 20 410 420 120 5,35 650х850 сталь шероховатая Решение
Вар 21 400 350 150 5 450х650 чугун обточенный Решение
Вар 22 450 587 110 5,3 680х580 алюминий полированный Решение
Вар 23 460 547 105 5,35 480х600 латунь прокатная Решение
Вар 24 350 523 103 5,2 620х820 сталь окисленная Решение
Вар 25 370 557 125 5,1 650х850 алюминий шероховатый Решение
Вар 26 450 587 110 5,3 450х650 бетон Решение
Вар 27 460 547 105 5,35 680х580 железо литое Решение
Вар 28 350 523 103 5,2 480х600 латунь окисленная Решение
Вар 29 370 557 125 5,1 620х820 медь окисленная Решение
Вар 30 280 540 140 5 480х500 сталь полированная Решение

ГОТОВЫЕ ВАРИАНТЫ Заданий с 1 по 3 (Zip архив pdf)

Цена ВАРИАНТА - 500 руб.

ЕСЛИ РЕШЕНИЙ ВАШЕЙ ЗАДАЧИ НЕТ СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ВАРИАНТОВ - СООБЩИТЕ НАМ И ЧЕРЕЗ 3 ДНЯ ОНО ПОЯВИТСЯ НА САЙТЕ!

ВВЕДИТЕ НУЖНЫЙ № ЗАДАЧИ И ВАРИАНТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПО ПОСОБИЮ. ЕСЛИ ЕСТЬ РАЗЛИЧИЯ С ОРИГИНАЛОМ, ЗАГРУЗИТЕ ЗАДАНИЕ ПОЛНОСТЬЮ!

  • Вложение (Макс: 10) Мб
Если возникли трудности с отправкой вложенных файлов - пишите на d.kamshilin@unisolver.ru