Условие:
Теплота передается через плоскую стальную стенку с коэффициентом теплопроводности Ʌс = 40 Вт/(м*К) от дымовых газов к кипящей воде. В таблице по вариантам даны толщина стенки ϑс , температура дымовых газов tж1, температура воды tж2, коэффициент теплоотдачи от газов к стенке ᾰ1 и от стенки к воде ᾰ2.
Вариант ϑс ϑн ᾰ1 ᾰ2 Tж1 Tж2
8 25 2,0 30 2900 1200 150
Определить
Коэффициент теплопередачи от газов к воде, К, Вт/(м*К).
Плотность теплового потока, передаваемого через стенку, q, Вт/м2
Температуры на поверхности стенки со стороны газов t1, и со стороны воды t2
Построить график распределения температур по толщине стенки. Нанести на график температуры tж1, tж2
в процессе эксплуатации стенка со стороны воды покрылась слоем накипи толщиной ϑн , коэффициент теплопроводности накипи Ʌн = 1,0 Вт/(м*К). Расчитать для этого случая K, q, t1, t2, температуру на поверхности накипи tн. Построить график распределения температур по толщине стенки и накипи. Дать сравнительный анализ двух графиков
Решение:
Ниже приведён подробный пошаговый расчёт задачи. Исходные данные для варианта 8 (единицы переведены в СИ): • Толщина стальной стенки: ϑс = 25 мм = 0,025 м • Коэффициент теплопроводности стали: λс = 40 Вт/(м∙К) • Толщина накипи (при её наличии): ϑн = 2,0 мм = 0,002 м • Коэффициент теплопроводности накипи: λн = 1,0 Вт/(м∙К) • Коэффициент теплоотдачи от газов к стенке: α1 = 30 Вт/(м²∙К) • Коэффициент теплоотдачи от стенки к воде: α2 = 2900 Вт/(м²∙К) • Температура дымовых газов: tж1 = 1200°С • Температура кипящей воды: tж2 = 150°С Мы решаем задачу для двух вариантов: сначала бе...