Расчет теплопередачи через плоскую многослойную стенку
Рассмотрение процесса передачи теплоты газообразных продуктов сгорания топлива через стенку котла в кипящей воде. Определение общего термического сопротивления теплопередачи и коэффициентов теплопередачи от газов к воде. Эквивалентная теплопроводность.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 18.04.2015 |
| Размер файла | 100,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Тема: «Расчет теплопередачи через плоскую многослойную стенку»
Таблица 1
Исходные данные
|
tж1, °С |
tж2, °С |
б1, Вт/(м2•К) |
б2, Вт/(м2•К) |
д2, мм |
д1, мм |
л3, Вт/(м•К) |
д3, мм |
|
|
500 |
120 |
10 |
900 |
10 |
3 |
1,3 |
1 |
Рисунок 1 Теплота газообразных продуктов сгорания топлива передается через стенку котла кипящей воде
Дополнительные данные:
1) температура газов - , воды - ;
2) коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке - и от стенки к воде - ;
3) толщина слоя сажи со стороны газов и с теплопроводностью ;
4) толщина стальной стенки котла с теплопроводностью ;
5) толщина слоя накипи со стороны воды и с теплопроводностью .
Задание:
Провести расчет теплопередачи от газов к воде последовательно:
а) через стальную стенку, покрытую слоями накипи и сажи;
б) через плоскую стальную стенку;
в) через стальную стенку, покрытую слоем накипи.
1) определить частные термические сопротивления Rб1, Rл1, Rл2, Rл3, Rб2 и общие термические сопротивления теплопередачи Rа, Rб, Rв, м2•К/Вт;
2) определить коэффициенты теплопередачи от газов к воде kа, kб, kв, Вт/(м2•К);
3) определить плотности теплового потока, проходящего через стенки qа, qб, qв, Вт/м2;
4) сравнить в процентах величины коэффициентов теплопередачи для случаев "а", "б", "в", взяв за 100% величину коэффициента теплопередачи через чистую металлическую стенку (случай "б");
5) определить для случая "в" эквивалентную теплопроводность лэкв, Вт/(м•К), и температуры поверхностей всех слоёв стенки ( tc1, tc2, tc3, tc4) по формулам (3) или (4);
6) построить график распределения температуры в стенке в координатах t-x;
7) провести для случая "в" графическое определение температур между слоями в координатах t-R и сверить их с данными аналитического расчёта.
Решение:
1.1 Расчет частных термических сопротивлений Rб1, Rл1, Rл2, Rл3, Rб2, м2•К/Вт:
;
;
;
;
;
1.2 Общее термическое сопротивление теплопередачи Rа, Rб, Rв, м2•К/Вт:
Rа= Rб1+Rл1+Rл2=0,1+0,001+0,015= 0,116
Rб= Rл1+Rл2+Rл3=0,001+0,015+0,0002=0,0162
Rв= Rл2+Rл3+Rб2=0,015+0,0002+0,0007=0,0159
2. Расчет коэффициентов теплопередачи от газов к воде kа, kб, kв, Вт/(м2•К):
;
;
3. Определяем плотность теплового потока, проходящего через стенки qа, qб, qв, Вт/м2;
Для многослойной стенки, имеющей n-слоёв:
;
;
;
.
4. Сравнение в процентах величины коэффициентов теплопередачи для случаев "а", "б", "в", %:
kб=100%
kа= kа100/ kб=8,62100/ 61,72= 13,96%
kв =kв100/ kб=62,89100/ 61,72=101,89%
5.1 Определение для случая "в" эквивалентной теплопроводности лэкв, Вт/(м•К):
Эквивалентная теплопроводность многослойной стенки:
.
Следовательно:
теплопередача котел термический сгорание
5.2 Определяем температуры поверхностей всех слоёв стенки tc1, tc2, tc3, tc4, К:
Плотности теплового потока , Вт/м2;
;
;
;
Для вычисления температур tc2, tc3 используем формулу:
;
6. Строим график распределения температуры в стенке в координатах t-x:
Рисунок 2 График зависимости t-x
7. Проводим для случая "в" графическое определение температур между слоями в координатах t-R:
Рисунок 2 График зависимости t-R
Из отстроенного в маштабе графика определили температуры tci, К:
tc1=180;
tc2=135;
tc3=125;
tc4=110.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Процесс теплопередачи через плоскую стенку. Теплоотдача через цилиндрическую стенку. Особенности теплопередачи при постоянных температурах. Увеличение термического сопротивления, его роль и значение. Определение толщины изоляции для трубопроводов.
презентация [3,9 M], добавлен 29.09.2013Уравнение состояния для моля идеального газа, уравнение Майера. Графическое изображение изобарного процесса. Понятие про сложный теплообмен. Процесс теплопередачи через однородную плоскую стенку. Коэффициентом теплопередачи, термическое сопротивление.
контрольная работа [34,0 K], добавлен 12.01.2012Методика нахождения недостающих параметров цикла адиабатного процесса. Расчет теплообмена от нагретых газов к воде через многослойную стенку из слоёв сажи, накипи, металла и масла. Вычисление коэффициента теплопроводности со стороны воды и газа.
контрольная работа [159,0 K], добавлен 13.11.2009Расчет потери теплоты паропровода. Факторы и величины коэффициентов теплопроводности и теплопередачи, график их изменения. Определение коэффициентов излучения абсолютно черного и серого тел. Прямоточная или противоточная схемы включения теплоносителей.
контрольная работа [134,3 K], добавлен 16.04.2012Разделение теплопереноса на теплопроводность, конвекцию и излучение. Суммарный коэффициент теплоотдачи. Определение лучистого теплового потока. Теплопередача через плоскую стенку. Типы теплообменных аппаратов. Уравнение теплового баланса и теплопередачи.
реферат [951,0 K], добавлен 27.01.2012Методы расчёта коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи. Вычисление расчётного значения коэффициента теплопередачи. Определение опытного значения коэффициента теплопередачи и сопоставление его значения с расчётным. Физические свойства теплоносителя.
лабораторная работа [53,3 K], добавлен 23.09.2011Исследование свойств теплопроводности как физического процесса переноса тепловой энергии структурными частицами вещества в процесс их теплового движения. Общая характеристика основных видов переноса тепла. Расчет теплопроводности через плоскую стенку.
реферат [19,8 K], добавлен 24.01.2012Стационарная теплопроводность шаровой (сферической) стенки. Обобщенный метод решения задач стационарной теплопроводности. Упрощенный расчет теплового потока через плоскую, цилиндрическую и шаровую стенки (ГУ 1 рода). Методы интенсификации теплопередачи.
презентация [601,4 K], добавлен 15.03.2014Стационарная передача через плоскую стенку. Плотность теплового потока через стальную стенку и слой накипи. Расчет тепловой изоляции стальной трубки по заданным параметрам. Нестационарный нагрев длинного круглого вала. Сложный теплообмен, потеря тепла.
контрольная работа [479,6 K], добавлен 16.11.2010Расчет тепловой нагрузки аппарата, температуры парового потока, движущей силы теплопередачи. Зона конденсации паров. Определение термических сопротивлений стенки, поверхности теплопередачи. Расчет гидравлического сопротивления трубного пространства.
контрольная работа [76,7 K], добавлен 16.03.2012Потери теплоты в теплотрассах. Конвективная теплоотдача при поперечном обтекании цилиндра при течении жидкости в трубе. Коэффициент теплопередачи многослойной цилиндрической стенки. Расчет коэффициента теплопередачи. Определение толщины теплоизоляции.
курсовая работа [133,6 K], добавлен 06.11.2014Стационарная теплопроводность безграничной многослойной плоской стенки. Эквивалентный коэффициент теплопроводности многослойной стенки. Коэффициент теплопередачи, уравнение теплопередачи, температура на границах слоев. Температура многослойной стенки.
презентация [354,9 K], добавлен 15.03.2014Особенности составления тепловой схемы отопительной котельной. Расчет объемов воздуха и продуктов сгорания. Тепловой расчет котельного агрегата. Вычисление полезной мощности парового котла. Расчет топочных камер. Определение коэффициента теплопередачи.
курсовая работа [201,9 K], добавлен 04.03.2014Описание конструкции котла. Расчет продуктов сгорания, объемных долей трехатомных газов и концентраций золовых частиц в газоходах котла. Определение расхода топлива. Коэффициент полезного действия котла. Расчет температуры газов на выходе из топки.
курсовая работа [947,7 K], добавлен 24.02.2023Характеристика парового котла тепловой электростанции ТП-42. Пересчет нормативного состава топлива и теплоты сгорания на заданную влажность и зольность. Расчет количества воздуха и объемов продуктов сгорания. Определение объема реконструкции котла.
курсовая работа [452,0 K], добавлен 15.01.2015Явление передачи внутренней энергии от одного тела к другому, от одной его части к другой. Теплопроводность через однослойную, многослойную и цилиндрическую стенки. Определение параметров теплопроводности в законе Фурье. Примеры теплопроводности в жизни.
презентация [416,0 K], добавлен 14.11.2015Теплопроводность как один из способов изменения внутренней энергии тела. Стационарная теплопроводность через шаровую стенку. Уравнение температурной кривой внутри однородной шаровой стенки. Роль и значение закона Фурье в отношении теплового потока.
презентация [150,3 K], добавлен 18.02.2015Понятие процесса переноса тепла и вещества, потенциалы переноса. Температурное поле, примеры одномерного и двухмерного полей. Стационарный и нестационарный процесс теплопередачи. Характеристика параметров материала: плотность, пористость, влажность.
контрольная работа [203,4 K], добавлен 21.01.2012Содержание закона Фурье. Расчет коэффициентов теплопроводности для металлов, неметаллов, жидкостей. Причины зависимости теплопроводности от влажности материала и направления теплового потока. Определение коэффициента теплопередачи ограждающей конструкции.
контрольная работа [161,2 K], добавлен 22.01.2012Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.
методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011
