Условие задачи
По стальному трубопроводу диаметром d1 = 60 мм, толщиной стенки трубы δ1 = 3,5 мм с коэффициентом теплопроводности материала трубопровода λст = 42 Вт/(м∙℃) движется пар при давлении р, Па. Коэффициент теплоотдачи от пара к трубе α1, Вт/(м2∙℃). Окружающий наружный воздух имеет температуру tж2 °С. Найти тепловые потери с единицы длины:
а) если трубопровод не изолирован и охлаждается воздухом с коэффициентом теплоотдачи α2 = 20 Вт/(м2∙℃);
б) если трубопровод изолирован слоем пеношамота толщиной δ2 мм с коэффициентом теплопроводности λиз = 0,28 Вт/(м∙℃) и охлаждается воздухом с коэффициентом теплоотдачи α2 = 15 Вт/(м2∙℃).
Определить температуры на поверхностях трубопровода tc1, tc2 и температуру на поверхности пеношамота tc3.
Таблица 1 − Исходные данные
Ответ
Тепловые потери с единицы длины находим по формуле:
q=∙kl (tж1-tж2 ) (1)
где kl линейный коэффициент теплопередачи, Вт/(м∙К).
С помощью таблиц воды и водяного пара определим температуру насыщения пара при давлении р.
p = 137 ∙105 Па; tж1 = tн = 335 ℃
Рассматриваем случай а).
Коэффициент теплопередачи неизолированного трубопровода найдем по формуле:
Внешний диаметр т...
