По горизонтально расположенной стальной трубе Вт/(м∙К) со скоростью 4.4 течет вода, имеющая температуру 220°С. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого 12°С, давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи и соответственно

Добавлена: 14.04.2026
Обновлена: 14.04.2026
Предмет: Теплоэнергетика и теплотехника
Автор: Кэмп

#Теоретические основы теплотехники
#Теплообменные устройства

По горизонтально расположенной стальной трубе Вт/(м∙К) со скоростью 4.4 течет вода, имеющая температуру 220°С. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого 12°С, давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи и соответственно

Условие:

По горизонтально расположенной стальной трубе (\lambda=20) Вт/(м∙К) со скоростью 4.4 течет вода, имеющая температуру 220°С. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого 12°С, давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи (\alpha_1) и (\alpha_2) соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи и тепловой поток (q_1), отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен 160, внешний – 180. Какой режим течения внутри трубы? Какой режим движения окружающего трубу воздуха? Почему можно при расчете принять равенство температур (t_2\cong t_в)?

Решение:

Дано:

Теплопроводность стали: $\lambda = 20$ Вт/(м∙К)
Скорость воды: $v = 4.4$ м/с
Температура воды: $t_{в} = 220$ °C
Температура окружающего воздуха: $t_{a} = 12$ °C
Давление воздуха: $P = 0.1$ МПа
Внутренний диаметр трубы: $D_{в} = 0.16$ м
Внешний диаметр трубы: $D_{н} = 0.18$ м

Найти:

Коэффициенты теплоотдачи $\alpha_1$ (от воды к стенке трубы) и $\alpha_2$ (от стенки трубы к воздуху).
Коэффициент теплопередачи и тепловой поток $q_1$ , отнесенный к 1 м длины трубы.
Режим течения внутри трубы и режим движения окружающего возду...