|
|||||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Методические указания. Задачи 1,2. Необходимо помнить, что у подобных процессов в модели и образце одноименные определяющие безразмерные числа имеют одинаковые числовые значенияЗадачи 1,2. Необходимо помнить, что у подобных процессов в модели и образце одноименные определяющие безразмерные числа имеют одинаковые числовые значения. Задачи 3, 5, 7, 8, 10. В таблицах обычно приводятся значения динамического и кинематического коэффициентов вязкости газов при давлении в 1 физическую атмосферу (). Для решения указанных задач надо знать величину кинематического коэффициента вязкости v при давлениях газов, отличных от р = 1 атм. В этом случае v определяется по формуле: где — динамический коэффициент вязкости (не зависит от давления и определяется из таблиц при данной в условии задач температуре), —плотность, которую следует определить для данных р и Т на основании уравнения состояния идеального газа. Учесть, что уравнение Менделеева — Клапейрона в системе единиц СИ имеет вид: где давление P выражено в , удельный объем в , М – масса R – газовая постоянная в , Т – абсолютная температура газов в К. Задачи 6,9. Необходимо воспользоваться методикой получения эмпирических формул (§6.6.[1]). Задача 13. Учесть, что для данных в задаче значений показатель степени в формуле равен n=1/3. Задача 18. При решении задачи учесть, что критериальной зависимостью для даиных условий является: .
Задачи 1. Определить значение кинематического коэффициента вязкости и скорости течения жидкости в модели, в которой исследуется теплообмен при вынужденной конвекции. Коэффициент температуропроводности жидкости в модели . В образце, представляющем собой трубу диаметром 0,4 м, протекает воздух, имеющий температуру 170°С и давление 1 бар. Скорость течения воздуха 80 м/с. Диаметр трубы модели в 5 раз меньше диаметра трубы образца. 2. Необходимо опытным путем определить распределение температур в длинном стальном вале диаметром 400 мм через 2 ч после загрузки его в печь. Коэффициенты теплопроводности и температуропроводности стали равны соответственно: Коэффициент теплоотдачи к валу печи . Исследование необходимо провести на модели вала, выполненной из легированной стали. Для модели: ; . Определить диаметр модели вала и промежуток времени через который необходимо измерить распределение температур в модели после загрузки ее в печь. Чему должна быть равна скорость воды в гидродинамической модели, размеры которой составляют 1/20 от размеров образца? Температура воды 15°С. 4. Определить значение кинематического коэффициента вязкости и скорости течения жидкости в модели, в которой исследуется теплообмен при вынужденной конвекции. Коэффициент температуропроводности жидкости в модели 0,8 10 -6м2/с. В образце, представляющем собой трубу диаметром 0,3 м, протекает воздух, имеющий температуру 190°С и давление 1 бар. Скорость течения воздуха 70 м/с. Диаметр трубы модели в 6 раз меньше диаметра трубы образца. 5. В образце (трубе) движется воздух со скоростью 15 м/с. Давление воздуха 3 бар и температура 330°С. Чему должна быть равна скорость воды в гидродинамической модели, линейные размеры которой в 20 раз больше размеров образца? Температура воды 20°С. 6. В опытах по изучению теплообмена при свободной конвекции между нагретой цилиндрической трубой и окружающим воздухом были получены следующие данные: Диаметр трубы 0,03 м. Температура воздуха вдали от трубы 20°С. Вычислить значения С и n в критериальной формуле: 7. В трубе диаметром 60 мм движется воздух со скоростью 17 м/с. Давление воздуха 5 бар и температура 350°С. Каков должен быть диаметр трубы гидродинамической модели, в которой течет вода, имеющая скорость 5 м/с и температуру 10°С? 8. В образце, представляющем собой трубу, движется воздух со скоростью 25 м/с. Давление воздуха 3 бар и температура 275°С. Чему должна быть равна скорость воды в гидродинамической модели, линейные размеры которой в 15 раз больше размеров образца? Температура воды 30°С. 9. На воздушной модели парового котла производилось изучение теплоотдачи при вынужденной конвекции. Для одного из газоходов модели при различных скоростях воздуха, были получены следующие значения коэффициента теплоотдачи:
Средняя температура воздуха, проходящего через модель, 30°С. Диаметр трубок модели d =12,5 мм. На основе данных, полученных на модели, определить значения С и п в критериальной формуле: . 10. В образце, представляющем собой трубу, течет вода со скоростью 25 м/c. Температура воды 20°С. Чему должна быть равна скорость воздуха в гидродинамической модели, размеры которой в 10 раз больше размеров образца? Давление воздуха 4 бар, температура 180°С. 11. Электронагреватель из нихромового провода диаметром 1 мм, охлаждается свободным потоком воздуха, температура которого вдали от провода равна 20°С. Найти наибольшую силу тока, который можно пропустить через нагреватель, чтобы температура провода не превышала 1000 °С. Удельное сопротивление нихрома: . Излучение тепла при расчете не учитывать. 12.Рассчитать коэффициент теплоотдачи при свободной конвекции от вертикальной плиты к окружающему воздуху. Высота плиты Н=2,2 м, температура поверхности плиты 120°С, температура воздуха вдали от поверхности 15°С. 13. Две трубы, имеющие одинаковые температуры поверхностей, охлаждаются свободным потоком воздуха. Диаметр одной трубы в 20 раз превышает диаметр другой. Критерий Gr Рг для малой трубы равен 108. Определить отношение коэффициентов теплоотдачи и отношение потерь тепла для этих труб. 14.Рассчитать коэффициент теплоотдачи для трубы, нагретой до температуры 85°С, в условиях свободного потока воды с температурой 10°С. Диаметр трубы d = 50 мм. 15.Вычислить коэффициент теплоотдачи при свободной конвекции от горизонтальной плиты к окружающему воздуху, если плита обращена теплоотдающей поверхностью кверху. Размеры плиты м2, температура поверхности плиты 120°С, температура воздуха вдали от плиты 15°С. 16. Найти потери тепла, приходящиеся на 1 пог. м паропровода за счет конвекции в течение 4 ч, если паропровод охлаждается свободным потоком воздуха, имеющим температуру вдали от паропровода 20°С. Наружный диаметр паропровода 200 мм, температура его поверхности 190° С. Потери тепла излучением не учитывать. 17. Вычислить эквивалентный коэффициент теплопроводности и плотность теплового потока через вертикальную щель шириной мм, заполненную воздухом. Температуры горячей и холодной поверхностей равны соответственно 220°С и 60°С. 18. Две горизонтальные трубы, имеющие одинаковые температуры поверхностей, охлаждаются свободным потоком воздуха. Диаметр первой трубы в 8 раз больше диаметра второй. Найти отношение коэффициентов теплоотдачи и отношение потерь тепла для труб , если известно, что для каждой из них число Gr Рг лежит в пределах 5 102 2 107. 19.Определить коэффициент теплоотдачи при свободной конвекции от горизонтальной плиты к окружающему воздуху, если плита обращена теплоотдающей поверхностью книзу. Размеры плиты м2, температура поверхности плиты 110°С, температура воздуха вдали от плиты 20°С. 20. Электропровод диаметром d = 3 мм охлаждается свободным потоком воздуха. Температура провода равна 100°С, а температура воздуха вдали от провода 20°С. Во сколько раз и в какую сторону изменится коэффициент теплоотдачи от провода, если его поместить в воду, сохранив температуры провода и теплоносителя без изменения? Как следует при этом изменить силу тока в проводе? 21. Определить коэффициент теплоотдачи при течении воды в трубе диаметром 8 мм и длиной 3 м, если средняя температура воды равна 70°С, средняя температура стенки трубы 20°С, а скорость воды 12 м/с. 22. Вычислить коэффициент теплоотдачи трубки диаметром 10 мм, омываемой поперечным потоком трансформаторного масла, движущегося со скоростью 0,25 м/с. Температура масла 80°С, средняя температура стенки трубки 20°С. 23. По горизонтальной трубке диаметром d= 15 мм протекает вода. Расход воды , ее температура на входе в трубку 90°С. Средняя температура стенки 20°С. Какую длину должна иметь трубка для того, чтобы на выходе из нее температура воды была равна 25°С? 24. Электропровод диаметром d = 4 мм охлаждается поперечным потоком воздуха, движущимся со скоростью 1,2 м/с. Температура воздуха вдали от провода 20°С. Вычислить коэффициент теплоотдачи от провода к воздуху. 25. В трубке движется вода со средней скоростью 2,5 м/с и температурой 50°С. Внутренний диаметр трубки 18 мм, ее длина 2 м. Средняя температура стенки трубки 15°С. Определить коэффициент теплоотдачи от стенки трубки к воде. 26. Вычислить коэффициент теплоотдачи от стенки трубки пароперегревателя к потоку перегретого пара. Внутренний диаметр трубки d= 25 мм, средняя скорость пара w = 18 м/с, средняя температура 400°С и среднее давление 40 бар. 27. Определить коэффициент теплоотдачи при течении воздуха в трубе диаметром 9 мм и длиной 3 м. Средняя температура воздуха 60°С, средняя температура стенки трубы 30°С. Скорость воздуха 3 м/с. 28. По горизонтальной трубке диаметром d =17 мм протекает вода. Секундный расход воды , еетемпература на входе 85°С, средняя температура стенки 18°С. Какую длину должна иметь трубка для того, чтобы на выходе из нее температура воды равнялась 25°? 29. Определить коэффициент теплоотдачи при движении трансформаторного масла в трубке диаметром d= 10 мм и длиной 1 м, если средняя температура масла 70°С, температура стенки трубки 20°С, а скорость движения масла 1 м/с. 30. Вычислить коэффициент теплоотдачи при течении воды в трубе диаметром 10 мм и длиной 2 м. Средняя температура воды 60°С, средняя температура стенки трубы 18°С, скорость воды 10 м/с.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.007 сек.) |