Конвективный теплообмен при вынужденном и свободном движении жидкости
Определение коэффициента теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы и от наружной поверхности трубы к воздуху. Расчет теплового потока на единицу длины трубы. Определение полного количества тепла, передаваемое через стенку трубы от воды к воздуху.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 04.12.2022 |
| Размер файла | 322,1 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.Allbest.Ru/
Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана
Факультет «Энергомашиностроение»
Кафедра «Теплофизика»
Домашнее задание
по дисциплине: Теплопередача
Тема:
Конвективный теплообмен при вынужденном и свободном движении жидкости
Выполнил Артемьев Д.А.
Студент группы СМ2-51
Преподаватель: Морской Д.Н.
Москва, 2022 г
Условие задания
Тепло горячей воды, движущейся внутри круглой горизонтальной трубы, передаётся воздуху, омывающему трубу по наружной поверхности свободным потоком.
Требуется определить:
1. Коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы и от наружной поверхности трубы к воздуху.
2. Коэффициенты теплопередачи от воды к воздуху, отнесенные к одному погонному метру длины трубы, а также к ее внутреннему и наружному диаметрами (кривизной стенки не пренебрегать!).
3. Тепловой поток на единицу длины трубы.
4. Полное количество тепла, передаваемое через стенку трубы от воды к воздуху.
5. Температуру внутренней и наружной поверхностей стенки трубы.
Исходные данные
внутренний диаметр трубы d1 = 30 мм;
толщина стенки трубы д =3,0 мм;
длина трубы l = 1,5 м;
материал трубы - сталь;
коэффициент теплопроводности стали лст = 35 Вт/м K;
средняя скорость воды w = 0,3 м/сек;
средняя температура воды tж1 =60 oC;
температура воздуха, окружающего трубу, tж2 = 20 oC;
Решение задания:
1. Определить коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы, для этого необходимо:
1.1 Для определения режима движения воды находим критерий Рейнольдса:
где - коэффициент кинематической вязкости воды при температуре tж1 =60 oC;
1.2 Определить критерий Нуссельта:Поскольку , режим движения воды устойчивый турбулентный и поэтому для определения коэффициента теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы используется уравнение:
При данном значении критерия Рейнольдса и отношении из Таблицы 2 линейной интерполяцией получим
|
l/d |
при Re = 20000 Re = 100000 |
||
|
5 |
1,27 |
1,15 |
Для воды при температуре tж1 =60 oC:- Критерий Прандтля - Коэффициент теплопроводности ;Для нахождения предварительно зададимся температурой стенки трубы со стороны воды. Принимаем температуру стенки равной температуре воды и тогда .Найдем значение критерия Нуссельта для данного режима течения:
тепловой поток поверхность труба вода воздух
1.3 Определить коэффициент теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы:
2. Определить коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности трубы к воздуху, для этого необходимо:
2.1 Определить значение критерия Грасгофа:
где:
ускорение силы тяжести:
Принимаем температуру стенки равной температуре воды .
Тогда критерий Нуссельта будет равен:
Определить коэффициента теплоотдачи от наружной стенки трубы к воздуху:
Определить коэффициент теплопередачи от воды к воздуху, отнесённый к единице длины трубы, :
4. Коэффициент теплопередачи, отнесенный к внутреннему диаметру трубы:
5. Коэффициент теплопередачи, отнесенный к наружному диаметру трубы:
6. Тепловой поток на единицу длины трубы:
7. Полное количество передаваемого тепла:
8. Определить локальные температуры внутренней и наружной поверхностей стенки трубы
Проверка:
Для найденных температур находим критерии Нуссельта и Грасгофа:
Вычисляем величину ошибки:
Таким образом, температуры найдены правильно, т. к. погрешность не превышает 5%.
Размещено на allbest.ru
Подобные документы
Описание принципа работы дымовой трубы как устройства искусственной тяги в производственных котельных. Расчет условий естественной тяги и выбор высоты дымовой трубы. Определение высоты дымовой трубы и расчет условий рассеивания вредных примесей сгорания.
реферат [199,9 K], добавлен 14.08.2012Производство пневматической трубы-сушилки. Описание технологического процесса. Расчет диаметра и длины сушилки, параметров топочных газов при горении природного газа. Материальный, тепловой баланс. Построение рабочей линии процесса сушки на У-х диаграмме.
курсовая работа [519,5 K], добавлен 11.02.2014Определение объемного расхода дымовых газов при условии выхода. Расчет выбросов и концентрации золы, диоксита серы и азота. Нахождение высоты дымовой трубы, решение графическим методом. Расчет максимальной концентрации вредных веществ у земной коры.
контрольная работа [88,3 K], добавлен 29.12.2014Оборудование для хранения битумов, виды нагревательных устройств. Физико-химические основы процесса горения. Принципиальная схема битумохранилища. Расчет потерь тепла через стенки и днище в почву, площади поверхности жаровой трубы, расхода теплоносителя.
курсовая работа [2,6 M], добавлен 19.09.2013Исходные данные, характеризующие тупиковую водопроводную сеть. Определение диаметров участков и напоров в узловых точках, если трубы чугунные. Уточнение скорости движения воды на участках. Подбор главной магистрали, расчет ответвлений от нее.
курсовая работа [134,1 K], добавлен 26.10.2011Анализ свариваемости трубы из углеродистой стали. Выбор вида автоматической сварки для изготовления шва с заданными свойствами. Разработка технологического процесса согласно расчетам и операциям по ЕСТД. Выбор оборудования и методов оптимизации сварки.
дипломная работа [936,9 K], добавлен 27.11.2014Определение выталкивающей силы воды на единицу длины газопровода. Расчет коэффициента надежности устойчивого положения для различных участков газопровода. Нагрузка от упругого отпора газопровода при свободном изгибе газопровода в вертикальной плоскости.
контрольная работа [36,3 K], добавлен 01.02.2015Расчет потерь напора на трение в данном отрезке трубы, потерь давления на трение в трубах в магистралях гидропередачи, при внезапном расширении трубопровода. Определение необходимого диаметра отверстия диафрагмы, расхода воды в трубе поперечного сечения.
контрольная работа [295,2 K], добавлен 30.11.2009Бурильные колонны, бурильные трубы и их соединения, типы переводников. Обсадные колонны, обсадные трубы и их соединения. Элементы технологической оснастки. Основы вскрытия и испытания продуктивных пластов. Профилактика и ремонт бурового оборудования.
отчет по практике [2,7 M], добавлен 11.01.2011Описание конструкции манипулятора защитной трубы. Модернизация узлов машины. Расчет нагрузок, мощности привода вращения стрелы и перемещения каретки, реечной передачи. Показатели, критерии технико-экономической и финансовой эффективности проекта.
дипломная работа [1,7 M], добавлен 07.03.2015
