1. Главная
  2. Библиотека
  3. Теплоэнергетика и теплотехника
  4. По горизонтально расположенной стальной трубе с коэффиц...
Разбор задачи

По горизонтально расположенной стальной трубе с коэффициентом теплопроводности со скоростью течет вода, имеющая температуру . Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого . коэффициенты теплоотдачи и , соответственно, от воды к

  • Предмет: Теплоэнергетика и теплотехника
  • Автор: Кэмп
  • #Теоретические основы теплотехники
  • #Теплообменные устройства
По горизонтально расположенной стальной трубе с коэффициентом теплопроводности со скоростью течет вода, имеющая температуру . Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого . коэффициенты теплоотдачи и , соответственно, от воды к

Условие:

По горизонтально расположенной стальной трубе с коэффициентом теплопроводности λ=20Вт/(мК)\lambda=20 \mathrm{Вт} / (\mathrm{м} \cdot \mathrm{К}) со скоростью W=2,5 м/с\mathrm{W}=2,5 \mathrm{~м} / \mathrm{с} течет вода, имеющая температуру tz=250oC\mathrm{t}_{\mathrm{z}}=250 \mathrm{oC}. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tос=30oC\mathrm{t}_{\mathrm{ос}}=30 \mathrm{oC}. коэффициенты теплоотдачи α1\quad \alpha_{1} и α2\quad \alpha_{2}, соответственно, от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи КК и тепловой поток q1q 1, отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы D1=180мм\mathrm{D}_{1}=180 \mathrm{мм}, а внешний диаметр D2=200-\mathrm{D}_{2}=200 мм. Указание: для определения α2\alpha_{2} в первом приближении принять температуру наружной поверхности трубы равной температуре воды (t2=tz)(\mathrm{t}_{2}=\mathrm{t}_{\mathrm{z}}).

Решение:

Шаг 1: Определение коэффициента теплоотдачи от воды к стенке трубы α1\alpha_1

Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы можно определить по формуле:

α1=NuλD1 \alpha_1 = \frac{Nu \cdot \lambda}{D_1}

где:

  • NuNu — число Нуссельта,
  • λ\lambda — коэффициент теплопроводности воды,
  • D1D_1 — внутренний диаметр трубы.

Для ламинарного потока, число Нуссельта можно оценить по формуле:

Nu=3.66(для ламинарного потока) Nu = 3.66 \quad \text{(для ламинарного потока)}

Теперь подставим известные значения:

  • λ=20BT/mK\lambda = 20 \, \text{BT} / \text{m} \cdot \text{K}
  • D1=180мм=0.18мD_1 = 180 \, \text{мм} = 0.18 \, \text{м}

Подставляем в формулу:

α1=3.66200.18=73.20.18406.67W/m2K \alpha_1 = \frac{3.66 \cdot 20}{0.18} = \frac{73.2}{0.18} \approx 406.67 \, \text{W/m}^2 \cdot \text{K}

Шаг 2: Определение коэффициента теплоотдачи от стенки трубы к воздуху α2\alpha_2...

Внутри — полный разбор, аргументация, алгоритм решения, частые ошибки и как отвечать на каверзные вопросы препода, если спросит

Попробуй решить по шагам

Попробуй один шаг и продолжи в режиме обучения или посмотри готовое решение

Какой параметр необходимо определить в первую очередь для расчета коэффициента теплоотдачи от воды к стенке трубы?

Что нужно знать по теме:

Что нужно знать по теме

Алгоритм решения

Топ 3 ошибок

Что спросит препод

Выбери предмет