Горячий газ, омывающий снаружи тонкую стальную трубу, имеет среднюю температуру tг и коэффициент теплоотдачи α1; труба изнутри охлаждается воздухом со средней температурой tв при давлении p2 = 0,1 МПа.

Горячий газ, омывающий снаружи тонкую стальную трубу, имеет среднюю температуру t_г и коэффициент теплоотдачи α₁; труба изнутри охлаждается воздухом со средней температурой t_в при давлении p₂ = 0,1 МПа. Определить скорость воздуха, обеспечивающую среднюю температуру стенки трубы не выше t₁; если внутренний диаметр трубы d₁, толщина ее δ и коэффициент теплопроводности λ = 20 Вт/(м · К).

Ответить на вопросы:
1. Какое из частных сопротивлений (1/α₁, δ/λ, 1/α₂) имеет большее влияние на величину коэффициента теплопередачи К в вашем варианте задачи?
2. Во сколько раз (примерно) нужно изменить коэффициент теплоотдачи α₂ в вашем варианте задачи, чтобы уменьшить температуру стенки t₁ в два раза? Покажите это на графике t = f(R). Как при этом изменится тепловой поток q?
Указание. При решении вопроса 2 можно считать стенку плоской.

Исходные данные: t_в=15°С; Р_в=0,1 МПа; d₁=200 мм=0,2 м; δ=8 мм=0,008 м; λ_ст=20 Вт/(м·К); t_r=650°С; α₁=50 Вт/(м²·К); t₁ =300°С.

Определить: величину w_в.