ЗАДАЧА 1

Варочный котёл сферической формы с наружным диаметром D=1200 мм сделан из нержавеющей стали. Толщина стенки котла δ=10 мм. Внутри находится жидкость с температурой tж. Снаружи котёл покрыт слоем изоляции толщиной δиз. В цехе температура воздуха tв. Коэффициент теплоотдачи внутри и снаружи котла a1, a2. После включения вентиляции в цехе температура воздуха снизилась до 23 °С, а коэффициент теплоотдачи a2 увеличился в 1,6 раза. На сколько процентов возросли потери теплоты от котла?

Дано:

D = 1200 мм = 1,2 м; δ =10 мм = 0,01 м; δиз = 50 мм = 0,05 м; tж2 = 42℃; α1 = 535 (Вт·К)/м2; α2 = 8 (Вт·К)/м2 материал – Ньювель.

tж1 – по варианту.

ЗАДАЧА 2

Определить потери теплоты паропроводом (наружный диаметр d, длина l) при движении по нему насыщенного водяного пара давлением p. Для изоляции паропровода имеется MA, кг материала А и МБ, кг материала Б. Как изменяться тепловые потери, если слой изоляции поменять местами? При расчёте температуру паропровода можно принять равной температуре пара, температуру наружной поверхности изоляции tиз= 45…50°С.

Дано: d1 =0,159м; p = 1,6 МПа; МА = 263 кг; МБ = 564 кг; материал А – Ньювель; материал Б – Асботермит; tиз = 50℃.

l – по варианту.

ЗАДАЧА 3

Воздух в холодильной камере отдаёт теплоту охлаждающему устройству из горизонтальных труб с наружным диаметром d. Температура воздуха в камере tж, температура наружной поверхности трубы tс. Во сколько раз возрастает тепловой поток от воздуха к трубам, если трубы оребрить поперечными круглыми латунными рёбрами с постоянной толщиной δ? Диаметр рёбер D, шаг h. Средний коэффициент теплоотдачи к ребристой поверхности трубы равен a.

Дано: d2 = 0,016 м; tж1 = -8 ℃; tст2 = -12 ℃; δ = 0,0015 м; D = 0,042 м; h = 0,013 м.

Найти: тепловой поток q для двух вариантов:

а) гладкотрубный;

б) наружная поверхность труб с круглыми ребрами.

α – по варианту.

ЗАДАЧА 4

По нихромовому стержню диаметром d и длинной L проходит электрический ток при падении напряжения U. Стержень опущен в кипящую воду, находящуюся под давлением p. От стержня к воде коэффициент теплоотдачи a. Найти мощность внутренних источников теплоты, плотность

теплового потока на 1 м2 поверхности и на единицу длины стержня, температуры на поверхности и на оси стержня. Принять для нихрома λ=15 Вт/(м×К) и удельное электросопротивление r=1,2×10-6 Ом×м.

Дано: d = 0,006 м; l = 0,5 м; р = 8Па; α = 40000 (Вт·К)/м2; r=1,2×10-6 Ом·м.

U – по варианту.