Вариант 20
Задача
1. Внутри стальной горизонтальной
трубы (λст = 20 Вт/м·К) со скоростью W1 течет вода с температурой t1. Снаружи труба охлаждается воздухом (свободная
конвекция), температура воздуха – t2. Определить коэффициенты теплоотдачи α1 и
α2 соответственно от воды к внутренней стенке трубы и от
наружной стенки к воздуху; линейный коэффициент теплопередачи Кl
и линейный тепловой поток ql, если внутренний диаметр трубы d1, внешний – d2. Исходные данные взять из табл.7.1.
Указание.
Для определения α2 в первом приближении температуру наружной
поверхности tw2 принять
равной tw1 = 0,5(t1+t2).
Таблица 7.1
Исходные данные к задаче 7.1
Последняя цифра шифра
|
t1,
ºC
|
W1,
м/с
|
Предпоследняя цифра шифра
|
t2,
ºC
|
м
|
d1
|
d2
|
0
|
120
|
0,01
|
0
|
24
|
0,10
|
0,11
|
1
|
130
|
0,05
|
1
|
22
|
0,11
|
0,12
|
2
|
140
|
0,10
|
2
|
20
|
0,12
|
0,13
|
3
|
150
|
0,15
|
3
|
18
|
0,13
|
0,14
|
4
|
160
|
0,20
|
4
|
16
|
0,14
|
0,15
|
5
|
170
|
0,25
|
5
|
14
|
0,15
|
0,16
|
6
|
180
|
0,30
|
6
|
12
|
0,16
|
0,17
|
7
|
190
|
0,35
|
7
|
10
|
0,17
|
0,18
|
8
|
200
|
0,40
|
8
|
8
|
0,18
|
0,19
|
9
|
210
|
0,45
|
9
|
10
|
0,19
|
020
|
Задача 2. Определить поверхность нагрева рекуперативного
газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения
теплоносителей, если массовый расход нагреваемого воздуха m2, средний коэффициент теплопередачи от газов к воздуху
К, начальные и конечные температуры газов и воздуха соответственно: 1 и 1, 2 и 2.
Исходные данные взять из табл.7.4.
Изобразить графики изменения
температур теплоносителей для обоих случаев.
Таблица 7.4
Исходные данные к задаче 7.2
Последняя цифра шифра
|
m2,
кг/с
|
К,
Вт/м2·К
|
Предпоследняя цифра шифра
|
1,
ºC
|
1,
ºC
|
2,
ºC
|
2,
ºC
|
0
|
20
|
15
|
0
|
600
|
400
|
10
|
250
|
1
|
30
|
20
|
1
|
625
|
425
|
15
|
275
|
2
|
40
|
25
|
2
|
650
|
450
|
20
|
300
|
3
|
50
|
30
|
3
|
675
|
475
|
25
|
325
|
4
|
60
|
35
|
4
|
700
|
500
|
10
|
350
|
5
|
70
|
40
|
5
|
725
|
525
|
15
|
375
|
6
|
80
|
45
|
6
|
750
|
550
|
20
|
400
|
7
|
90
|
50
|
7
|
775
|
575
|
25
|
425
|
8
|
100
|
55
|
8
|
800
|
600
|
10
|
450
|
9
|
110
|
60
|
9
|
825
|
625
|
15
|
475
|
Задача
3. Задано топливо и
паропроизводительность котлоагрегата D. Определить состав топлива по
рабочей массе и его низшую теплоту сгорания, способ сжигания топлива, тип
топки, значение коэффициента избытка воздуха в топке αТ и в
уходящих из топки газах αух по величине присоса воздуха по
газовому тракту ∆α; найти теоретически необходимое количество
воздуха V0 для
сгорания 1кг (1м3) топлива и объемы продуктов сгорания при αух,
а также энтальпию уходящих газов Iух при
заданной температуре уходящих газов tух и их влагосодержании dух. Исходные данные выбрать из табл.7.5.
Таблица 7.5
Исходные данные к задаче 7.3
Последняя цифра шифра
|
Вид топлива
|
Предпослед-няя цифра шифра
|
D,
T/ч
|
∆α
|
tyx,
ºC
|
0
|
Кузнецкий уголь Г (каменный, газовый)
|
0
|
160
|
0,15
|
130
|
1
|
Мазут
малосернистый
|
1
|
20
|
0,16
|
130
|
2
|
Газ
из газопровода “Средняя Азия - Центр”
|
2
|
10
|
0,18
|
130
|
3
|
Челябинский
уголь БЗ (бурый)
|
3
|
120
|
0,20
|
140
|
4
|
Мазут
сернистый
|
4
|
25
|
0,22
|
140
|
5
|
Газ
из газопровода “Бухара – Урал”
|
5
|
15
|
0,24
|
140
|
6
|
Канско–Ачинский
уголь Б2 (бурый)
|
6
|
80
|
0,26
|
150
|
7
|
Мазут
высокосернистый
|
7
|
30
|
0,28
|
150
|
8
|
Газ
из газопровода “Саратов – Москва”
|
8
|
20
|
0,30
|
150
|
9
|
Экибастузский
уголь СС (бурый, слабоспекающийся)
|
9
|
30
|
0,32
|
160
|
Задача
4. Для условий предыдущей задачи
определить потерю теплоты с уходящими газами q2, составить тепловой баланс котельного агрегата и
определить его КПД брутто. Определить расход натурального В и условного Ву
топлив, испарительность натурального топлива. Давление пара в котле Р1,
температуры перегретого пара t1 и
питательной воды tПВ взять
из табл.7.12.
Таблица 7.12
Исходные данные для задачи
7.4
Предпоследняя цифра шифра
|
Р1,
бар
|
ºC
|
Предпоследняя цифра шифра
|
Р1,
бар
|
ºC
|
t1
|
tПВ
|
t1
|
tПВ
|
0
|
240
|
560
|
225
|
5
|
60
|
535
|
200
|
1
|
140
|
555
|
220
|
6
|
40
|
530
|
195
|
2
|
120
|
550
|
215
|
7
|
50
|
525
|
190
|
3
|
100
|
545
|
210
|
8
|
70
|
520
|
185
|
4
|
80
|
540
|
205
|
9
|
90
|
515
|
180
|
|
|