Условие задачи
По чугунной трубе, внутренний и внешний диаметры которой соответственно d1 и d2, течет газ со средней температурой tг; коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α1. Снаружи труба охлаждается водой со средней температурой tв; коэффициент теплоотдачи от стенки к воде α2. Определить коэффициент теплопередачи k от газа к воде, плотность теплового потока q и температуры поверхностей трубы. Определить также температуру внешней поверхности трубы и q, если она покрылась слоем накипи толщиной δн = 2 мм, теплопроводность которой λн = 0,75 Вт/(м∙К), при условии α2=const.
d1 = 100 мм; d2 = 108 мм; λт = 40 Вт/(м∙К); tж1 = 700 0С;
α1 = 50 Вт/(м∙К); tж2, = 110 0С; α2 = 4600 Вт/(м∙К);
δ = 3 мм; λн = 0,8 Вт/(м∙К)
Ответ
1. Чистая труба
Коэффициент теплопередачи для цилиндрической стенки:
Плотность теплового потока: