Теплотехника Задача 26.119.1 Вариант 3

Контрольная работа. Расчет теплопередачи через плоскую многослойную стенку

Задание

Теплота газообразных продуктов сгорания топлива передается через стенку котла кипящей воде (рис. 5).
Дано:

1) температура газов – tж1, воды – tж2;

2) коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке – α1 и от стенки к воде – α2;

3) толщина слоя сажи со стороны газов δ1 и с теплопроводностью λ1 = 0,2 Вт/(м·К);

4) толщина стальной стенки котла δ2 с теплопроводностью λ2 = 50 Вт/(м·К);

5) толщина слоя накипи со стороны воды δ3 и с теплопроводностью λ3.

Провести расчет теплопередачи от газов к воде последовательно:

а) через плоскую стальную стенку;

б) через стальную стенку, покрытую слоем накипи;

в) через стальную стенку, покрытую слоями накипи и сажи.

При этом выполнить следующие операции:

1) определить частные термические сопротивления Rα1, Rλ1, Rλ2, Rλ3, Rα2 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 «а»);

5) определить для случая «в» эквивалентную теплопроводность λэкв, 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.