Условие задачи
Рукавная линия диаметром dвн = 90 мм поперечно обдувается воздухом со скоростью ωв = 9м/с. Температура воздуха tв = -30°С. По рукавной линии со скоростью ωж = 2,4м/с движется вода, температура которой на входе в рукавную линию t'ж = 7°С.
Рассчитать максимальную длину рукавной линии из условия, чтобы температура на выходе из рукавной линии была t''ж ≥ 1°С.
Толщина стенки рукавной линии δ = 4мм. Эквивалентный коэффициент теплопроводности материала рукава принять λ = 0,115 Вт/(м∙К).
Ответ
1. Определяем значения: кинематического коэффициента вязкости, коэффициентов теплопроводности, удельной изобарной теплоемкости, плотности воды и воздуха.
При tв = -30С для воздуха:
- кинематический коэффициент вязкости в = 12,43*10-6м2/с;
- коэффициент теплопроводности в = 6,28*10-2Вт/(м*К);
- удельная изобарная теплоемкость Срв = 1,009кДж/(кг*К);
- плотность в = 1,342 кг/м3.
При tж = (t'ж+ t''ж)/2 = (7+1)/2 = 4С для воды:
- кинематический коэффициент вязкости ж = 1,569*10-6м2/с;
- коэффициент теплопроводности ж = 56,02*10-2Вт/(м*К);
- удельная изобарная теплоемкость Срж = 4,204кДж...
