drugi kolos Gałaj

B. Wymiana ciepła

Zad.B.1.

Pomiędzy ścianą ognia o temperaturze 1250°C a zbiornikiem mazutu o powierzchni czołowej do tej ściany ognia F = 2 m2 i temperaturze T2 = 308 K wstawiono ekran metalowy o tej samej powierzchni w celu zmniejszenia opromieniowania zbiornika. Przyjąć stopnie czarności: źródła ciepła ε1 = 0,75 i zbiornika ε2 = 0,8 oraz ekranu εe = 0,65 stała promieniowania ciała doskonale czarnego σ0 = 5,73 10-8 W/m2K4. Określić strumień ciepła pomiędzy ścianą i zbiornikiem w przypadku istnienia ekranu i bez ekranu oraz temperaturę powierzchni ekranu!

Dane:

Zad.B.3.

Strata ciepła jednego metra długości rurociągu, otulonego izolacją o d=200 mm wynosi

46,4 W. Temperatura powierzchni izolacji wynosi 20oC. Współczynnik przejmowania

ciepła α = 5,8 W/m2 deg. Ile wynosi temperatura powietrza otaczającego rurociąg Tp = ?

Dane:

Szukane:

Zad.B.4.

Długi rurociąg o średnicy zewnętrznej d=50 mm i temperaturze na zewnętrznej powierzchni tz =100 oC jest omywany początkowo z prędkością 12 m/s a następnie 18 m/s powietrzem prostopadle do osi rurociągu. Ciśnienie powietrza wynosiło 1,013 bar a temperatura 20 oC. Wymiana ciepła między powierzchnią rurociągu i powietrzem jest określona równaniem Nu = C (Re)n przy czym C = 0,174 zaś n = 0,618 dla 4000 < Re < 40000 oraz C=0,0239 i n= 0,805 gdy 40000 < Re < 400000. Dla powietrza średnie wartości wielkości przyjąć : lepkość kinematyczną ν = 18,97 10-6 m2/s i przewodność cieplną λ = 2,89 10-2 W/m deg. Określić dla poszczególnych przypadków prędkości współczynniki przejmowania ciepła oraz ilość odbieranego ciepła w ciągu sekundy przez powietrze z powierzchni rurociągu o długości L = 15 m.

Dane: Szukane:

Zad.B.5.

Ściana komory chłodniczej o wysokości 2 m ma na swej powierzchni temperaturę stałą wynoszącą 15oC. Otaczające ścianę powietrze atmosferyczne ma temperaturę 22oC. Wymiana ciepła w tym przypadku następuje na drodze konwekcji naturalnej a równanie kryterialne wynikające z teorii podobieństwa ma postać Nu = 0,135 (Gr Pr)1/3 . Obliczyć współczynnik przejmowania ciepła α, gdy własności fizyczne powietrza wynoszą; ciepło właściwe cp = 1010 J/kg deg, przewodność cieplna λ = 2,39 10-2 W/m deg, lepkość kinematyczna ν = 15,06 10-6 m2/s, współczynnik rozszerzalności β = 273-1 1/deg, gęstość ρ = 1,176 kg/m3 , przyspieszenie ziemskie g = 9,81 m/s2.

Dane: Szukane:

Zad.B.6

Okno szwedzkie składa się z dwóch szyb o grubości 3,5 mm i przestrzeni powietrza o grubości 15 mm. Temperatura na zewnętrz wynosi – 15oC , zaś wewnątrz domu 20oC. Przyjąć współczynnik przewodnictwa cieplnego szkła λ1 = 2688 J/m h deg, a powietrza

λ2 = 84 J/ m h deg. Współczynnik przejmowania ciepła α1 = 33,6 kJ/m2 h deg, zaś oddawania ciepła α2 = 50,4 kJ/m2h deg. Traktując warstwę powietrza jako nieruchomą, obliczyć:

a) stratę ciepła jednego m2 powierzchni okna,

b) temperaturę szyb,

c) określić ile razy wzrośnie strata ciepła w przypadku wybicia jednej ze szyb ?

Dane: Szukane:

Obliczenia dla jednej szyby ’

B.6. Inne rozwiązanie

Zad.B.7.

Obudowa komory chłodniczej składa się z 3 warstw; blachy aluminiowej o grubości 2 mm i współczynniku przewodzenia λal = 164 W/m deg, korka o grubości 60 mm i współczynniku przewodzenia λk = 0,07 W/m deg oraz drewna o grubości 12 mm i współczynniku λd = 0.116 W/m deg. Pole powierzchni wynosi w sumie F = 10 m2. Ile ciepła w sekundzie przewodzi ta obudowa, jeśli temperatura na zewnątrz wynosi t1 = 15 oC, a na wewnętrznej powierzchni blachy t2 = - 1oC ? Obliczyć również temperaturę na styku warstwy korka i drewna.

Dane: Szukane:

Zad.B.8.

Ściana składa się z warstwy cegieł o grubości 250 mm i warstwy betonu o grubości 50 mm. Współczynnik przewodności cieplnej cegły wynosi 0,69 W/(m K), betonu zaś 0,93 W/(m K). Temperatura zewnętrznej strony cegły wynosi 30°C, natomiast betonu 5°C. Określić temperaturę na styku betonu z cegłą oraz strumień ciepła tracony przez ścianę o długości 10 m i wysokości 5 m.

Dane: Szukane:

Zad.9.

Rurą o średnicy zewnętrznej 77 mm i długości 30 m przepływa strumień masy pary wodnej 1000 kg/h o ciśnieniu 2 MPa. Para wpływająca do rury ma stopień suchości 0,98, a wypływająca 0,96, co uzyskuje się przez odpowiednie izolowanie materiałem o współczynniku przewodności cieplnej 0,19 W/(m K). Przyjmując, że spadek temperatury wzdłuż rury jest pomijalnie mały, określić minimalną grubość izolacji potrzebną do zapewnienia wymaganych warunków. Temperatura zewnętrzna izolacji wynosi 27°C. Z tablicy 7 „Właściwości termodynamiczne wody w funkcji ciśnienia nasycenia” ze str. 141 poz. [1] odczytano wartości entalpii parowania ip=1890,7 kJ/kg i temperaturę nasycenia t1=212,4°C.

Dane: Szukane:


Zad.B.10.

Rura do przesyłania pary o średnicy 100 mm jest okryta dwiema warstwami izolacji. Warstwa wewnętrzna grubości 40 mm ma współczynnik przewodności cieplnej 0,07 W/(m K), natomiast warstwa wewnętrzna grubości 25 mm ma współczynnik przewodności 0,1 W/(mK). Rurą przepływa para o ciśnieniu 1,75 MPa, przegrzana o 30°C . Temperatura zewnętrzna izolacji wynosi 24°C. Z tablicy 7 poz. [1] odczytano temperaturę nasycenia pary równą 205,76 °C. Dla rury o długości 20 m określić:

  1. tracony strumień ciepła,

  2. temperaturę na granicy między warstwami izolacji.

Dane: Szukane:

Zad. B.11.

Ściana jest złożona z trzech warstw: zewnętrznej ceglanej o grubości 110 mm, środkowej z włókna szklanego o grubości 75 mm oraz wewnętrznej płyty ozdobnej o grubości 25 mm. Współczynniki przewodności cieplnej warstw wynoszą: cegły - 1,15 W/(m K), włókna szklanego – 0,04 W/(m K), płyty ozdobnej – 0,06 W/(m K). Współczynnik przenikania ciepła dla ściany wewnętrznej wynosi 2,5 W/(m2 K), a dla ściany zewnętrznej 3,1 W/( m2 K). Określić całkowity współczynnik przenikania ciepła dla ściany oraz strumień ciepła tracony przez ścianę o długości 10 m i wysokości 6 m. Temperatura zewnętrzna wynosi 10°C, natomiast wewnętrzna 27°C.

Dane: Szukane:


Zad.B.12.

Rura o średnicy zewnętrznej 150 mm zawiera parę o ciśnieniu 3,5 MPa. Rura jest pokryta dwiema warstwami izolacji o grubości 40 mm każda. Współczynnik przewodności cieplnej wewnętrznej warstwy izolacji wynosi 0,07 W/(m K), zewnętrznej 1,0 W/(m K). Określić strumień ciepła tracony do ścianek rury długości 50 m. Temperatura otoczenia wynosi 27°C. Obliczyć również temperaturę zewnętrznej powierzchni izolacji będącej w kontakcie z otoczeniem. Grubość rury jest pomijalnie mała, podobnie jak spadek temperatury wzdłuż długości rury. Temperatura powierzchni wewnętrznej warstwy izolacji stykającej się z rurą jest równa temperaturze pary wilgotnej. Współczynnik wnikania ciepła dla powierzchni zewnętrznej wynosi 3 W/(m2 K). Z tablicy 7 poz. [1] odczytano temperaturę nasycenia pary przy ciśnieniu 3,5 MPa równą t1=242,6 °C.

Dane: Szukane:

Zad.B.13.

Ściana składa się z dwóch warstw cegły grubości 155 mm każda oraz warstwy powietrza o grubości 40 mm między nimi. Współczynniki przewodności cieplnej wynoszą odpowiednio: cegły wewnętrznej – 0,69 W/(m K), powietrza – 0,0605 W/(m K), cegły zewnętrznej – 1,038 W/(m K). Ściana ma długość 6,15 m oraz wysokość 5,5 m. Określić strumień ciepła tracony przez ścianę, jeśli temperatura jej powierzchni wewnętrznej wynosi 24°C, natomiast powierzchni zewnętrznej 7°C. Określić także temperaturę na granicach pomiędzy warstwami.

Dane:


Zad.B.14.

Rura do przesyłania pary o średnicy zewnętrznej 100 mm ma być pokryta dwiema warstwami różnych substancji izolacyjnych, każda o grubości 25 mm. Materiał A ma współczynnik przewodności cieplnej 0,052 W/(m K), a materiał B – 0,086 /(m K). Określić, który materiał powinien być położony w warstwie wewnętrznej (bezpośrednio na rurze) dla zapewnienia najlepszej izolacji. Przyjmując, że temperatura powierzchni wynosi 320°C, a powierzchni zewnętrznej 20°C, określić strumień ciepła tracony do ściany długości 10 m przy optymalnym układzie izolacji.

Dane:


Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
drugi kolos z zabytków, Archeologia, Archeologia Pradziejowa, materiały na kolosy
Drugi Kolos
drugi kolos z zabytków
zadania msg licencjat, Studia, Makroekonomia, drugi kolos, SORDYL
makro3 bezrobocie, Studia, Makroekonomia, drugi kolos
DeterminantyRomer, Studia, Makroekonomia, drugi kolos
drugi kolos
drugi kolos makro
Kolos, Studia, Makroekonomia, drugi kolos, SORDYL
MSG DRUGI KOLOS
drugi kolos z zabytków, Archeologia, Archeologia Pradziejowa, materiały na kolosy
kolos 2, studia, studia I rok, z dziennych od Majki, drugi semestr, chemia, chemiczna analiza instru
kolos drugi
przemyslowe kolos 1 id 405455 Nieznany
kolos 1
(subsydia profesorskie po raz drugi) FLPELPZE34MTBQ3W3YL34RY5OCNVWBTZZH5FFAA
bezp kolos id 83333 Nieznany (2)

więcej podobnych podstron