Оглавление:
Интенсификация теплопередачи
- Улучшенная теплопередача Работа теплового оборудования требует наилучших условий для передачи тепла от горячей охлаждающей жидкости к холодной охлаждающей жидкости. Эти условия в основном зависят от коэффициента теплопередачи. Однако знание числового значения одного коэффициента теплообмена для изучения
процесса теплообмена недостаточно. Только анализ соотношения всех тепловых сопротивлений может сделать правильные выводы и может существенно изменить величину теплового потока. Давайте проиллюстрируем это на конкретном примере. Для паровых котлов коэффициент теплопередачи от дымовых газов к стене составляет ax = 30 Вт / (м2-градус \, а от стены к кипящей воде a2 = ~ 5000 Вт / (м2-
град); теплопроводность стальной стенки X = 50 W1 {м-град)}, а его толщина составляет 6 = 0,02 м. Думайте о стенах как о плоских. В этих условиях коэффициент теплопередачи k = 29,5 Вт / (м2-град), что меньше минимума a. Эти методы не могут быть улучшены, если улучшены условия теплопередачи от стенки к воде или для
о изменить величину теплового потока. Давайте Людмила Фирмаль
увеличения коэффициента теплопередачи k используются более тонкие стенки из теплопроводного материала. Значительно увеличится. Только возможно улучшить теплопередачу от дымовых газов к стене. Ситуация отличается для устройств с коэффициентами c ^ и a2. Это прекрасно. Например, с конденсатором со стороны воды ==. = 5000 Вт / (м2-град), a2 = 10000 Вт / (м2-град) со стороны пара. Если
такой конденсаторный стейк изготовлен из стали толщиной 20 мм, то k = 1428 Вт / (м2-град), если взять стенку толщиной 3 мм, 2770 Вт / (м2-град), 1 мм при замене стали на бронзу и взятии толстой линии, ток = 3400 Вт / (м2-град) Это сильно зависит от скорости. , •. Следовательно, при изучении условий теплопередачи для тепловых устройств для улучшения теплопередачи должны быть предприняты усилия для
уменьшения максимального сопротивления. XXTV глава тестовые вопросы XXIV глава тестовые вопросы *** * 1. Что называется «теплопередачей»? 2. Объясните теплопередачу через стену. t 3. Какое уравнение для теплообмена через стену? 4. Как я могу получить основное уравнение теплопередачи? 5. Каков коэффициент теплопередачи? 6. То, что называется общим термическим сопротивлением и его причина. Количество будет подсчитано? 7.
- Теплопередача через многослойную плоскую стенку и ее коэффициент теплопередачи. «8. Как определяется температура стенки? 9. Теплопередача через однослойную цилиндрическую стенку-вывод уравнений. 10. Коэффициент теплопередачи через однослойную цилиндрическую стенку. Дай определение. I. Тепловой поток и коэффициент теплопередачи через многослойную
цилиндрическую стенку. • 12. Общее уравнение теплового сопротивления через многослойные цилиндрические стенки. 13. Определение температуры внутренней и наружной поверхностей цилиндрической стенки. 14.15. Что называется критическим диаметром изоляции и как он определяется? 16. Какие условия необходимы для изоляции, чтобы уменьшить потери тепла? 17. Теплообмен через сферическую
стенку. Вывод уравнений. 18. Коэффициент теплопередачи шаровых стенок и общее тепловое сопротивление. 19. Когда используются ребристые стены? 20. Теплопередача и коэффициент теплопередачи через ребристые стенки. 21. Когда и для чего можно улучшить теплообмен? +0,22. Каковы общие правила увеличения теплопередачи? Пример 24-1. Определите плотность теплового потока
Что называется критической толщиной изоляции? Людмила Фирмаль
через плоскую стальную стенку толщиной e-10 мм .Deg). Я V100 50 2 5000 / ‘ Плотность теплового потока 4 q = 65 (1127-227) = 58 500 Вт / м \ Температура между слоями одинакова: t ‘= 1127-58500 / 100 = 542 ° C; •• = 542- (58500 -0,01 / 50) = 530 ° С; GS1 = 227 + 58500/5000 «239 ° С. Коэффициент теплопередачи шкалы толщиной 30 мм составляет k ==, + t + t + 39,4 Вт / (м2-град) Я \ 00 50 2 5000 / Плотность теплового потока q = 39,4 (1127-227) = 35 600 Вт / м2. Температура поверхности и
межслойная температура: / st = 1127-35600 / 100 = 771 ° C; tcn = 771- (35600-0,01 / 50) = 764 ° C; GTS = 227 + 35600/5000 = 234 ° C Вышеприведенный расчет показывает, что появление окалины на нагретой поверхности уменьшает теплопередачу: 10 мм слой составляет 32,4%, [30 мм слой составляет 59%. Кроме того, расчет показывает, что температура стальной стенки с появлением окалины быстро возрастает, достигая 771 ° C при толщине 30 мм, что
совершенно неприемлемо. Если появляется крупномасштабный слой, котел может взорваться. Пример 24-3. Стальная паровая труба диаметром djd ^ -180 / 200 мм рт. С теплопроводностью ах-50 Вт / (м * град) покрыта следующим. • Термостойкий изоляционный слой толщиной 50 мм -0,18 Вт / (м-град). Поверх этой изоляции находится пробковый слой толщиной 50 мм, X3 = 0,06 Вт! (М градусов). Температура пара, протекающего по трубе, равна tx = 427 ° C, а
температура наружного воздуха равна t2 = 27 ° C. Коэффициент теплопередачи от пара к трубе составляет ax = 200 Вт / (м2 • град), а коэффициент теплопередачи от поверхности пробковой изоляции к воздуху — Yu W. / {m2’grade). Определить тепловые потери на метр трубопровода и температуру поверхности отдельных слоев. Коэффициент теплопередачи многослойных цилиндрических стенок
определяется уравнением (24-13). C l \ * idBH I * dBH 2X2 L Jn ^ L 1 1 \ J I (* | 2’3 200 2Я3 «р ^ нар» // Я 200-0.18 2-50 180 + .1L + -4 —-—) = 0,263 Вт (м. Город). 2-0,18 200 2-0,06 -300 ^ 10-0,4 / «■ Плотность теплового потока на метр трубы q = цЯ (fx- ^ = 0,263-3,14 (427-27) = 330 Температура внутренней поверхности трубы определяется по уравнению (24-17). tcr = tx-qHpLxdmn) = 427-330 / (200-0,18.3.14) = 424 ° C Термическое сопротивление стальной трубы незначительно, и температуру
наружной поверхности трубы можно считать равной t ^ = 421 ° C. Температура наружной поверхности термостойкой изоляции определяется по уравнению (23-21). = —q— Ln djd, = 424-33Q’2’3 ^ 176 = 306 ° C ** 2jd2 2-3.14-0.18 Температура наружной пробковой изоляции определяется по уравнению (24-18). tcr = t2 + q (cc2 </ aarl) = 27-ч 330 /(10-0.4.3.14) = 53,3 ° C Вышеприведенный расчет показывает, что максимально допустимая температура пробки составляет 80 ° C, поэтому слой термостойкой изоляции слишком тонкий, чтобы
защитить пробку от самовозгорания. Поэтому необходимо увеличить слой термостойкой изоляции. Пример 24-4. Если внутренний диаметр сферического испарителя равен d1 = 1,5 мкм, внешний (с изоляцией) d2 = 2,0 м, а средняя теплопроводность csr стенки составляет 0,12 Вт / (м градусов), определите потери тепла. Температура рабочей жидкости tt в шаре составляет 127 ° С, а температура наружного воздуха t2 составляет 27 ° С. Коэффициент теплопередачи ax = 200 Вт / (м2-град) \ a2 = 8 Вт. / (М2-град) Коэффициент теплопередачи стенки шара определяется по уравнению (24-21). 1 / Г-I — + — (——) + — С-1 = Г, 38 Вт / (м * град). I L 200-1,52 ^ 2-0,12 VI, 5,0 / 8-22 J ‘ Потери тепла от
оборудования определяются по уравнению (24-20). Q = kshp (tx-t2) = 1,38-3,14 (127-27) = 434 em Пример 24-5. Определите количество бирок гротов, отправленных за 1 м2 ребристых стен. Коэффициент плавника равен f jfx = 12. Стена изготовлена из чугуна с термическим коэффициентом? Коэффициент [теплопередача от рабочей жидкости к стенке aY = 250 Вт / (м2 * град) и a2? === 12 Вт / (м2-град). Температура рабочей жидкости t \ = 117 ° C, а температура воздуха t2 = 17 ° C
Коэффициент теплопередачи определяется по уравнению (24-24), и мы считаем, что тепловой поток относится к гладкой поверхности. к * -! — = 90 WNm2. Радуйся). Я 0,012 1 ф. —F- • F * 250 63 12-12 Плотность теплового потока определяется по уравнению (24-22): 0 e «r.g. Pi-‘a) = 90 017-17) = 9000 от / м \ ;. Для гладких стен k определяется по уравнению (24-8). I \ 250 63 12 / V N • • Гладкая стена плотности теплового потока <7 = 11,4-100 = 1140 Вт / м \ Теплообмен поверхности ребер 7,9 Фактически, влияние ребер больше, но не так велико, если принять во внимание коэффициент теплопередачи вдоль ребер и изменение температуры вдоль ребер.
Смотрите также:
Решение задач по термодинамике
| Критический диаметр изоляции | Основные положения температур |
| Передача теплоты через шаровую стенку | Цилиндр бесконечной длины |
