Теплотехника Задача 26.129

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА №1

ТЕПЛОПЕРЕДАЧА ВАРИАНТ 16

Условия задания:

По горизонтальному стальному трубопроводу, внутренний и наружный диаметры которого D1 и D2 соответственно, движется вода со скоростью ????ж1. Средняя температура воды ????ж1. Трубопровод изолирован асбестом и охлаждается посредством естественной конвекции сухим воздухом с температурой ????ж2.

Требуется:

определить наружный диаметр изоляции, при котором на внешней поверхности изоляции устанавливается температура ????ст.3;
определить линейный коэффициент теплопередачи от вода к воздуху ????????, Вт/(м.К);
определить потери теплоты с одного погонного метра трубопровода ????????, Вт/м;
рассчитать температуру наружной поверхности стального трубопровода ????ст.2;
определить целесообразность применения в рассматриваемом случае асбеста для тепловой изоляции, ( Ответить на вопрос: приводит ли асбестовая изоляция к уменьшению теплового потока с поверхности трубопровода ?).
При решении задачи принять следующие упрощающие предположения:

течение воды в трубопроводе является термически стабилизированные, т.е. температура воды не изменяется по длине трубы;
между наружной поверхностью стального трубопровода и внутренней поверхностью изоляции существует идеальный тепловой контакт;
теплопроводность стали ????1 = 50 Вт/(м∙К) и асбеста ????2 = 0,106 Вт/(м∙К) не зависят от температуры.
Наружный диаметр изоляции должен быть рассчитан с такой точностью, чтобы температура на наружной поверхности изоляции отличалась от заданной не более, чем на 0,1 К.

Исходные данные:

????1 = 35 мм;

????2 = 42 мм;

????ж1 = 0,08 м/с;

????ж1 = 220℃;

????ж2 = 26℃;

????ст.3 = 52℃.