Контрольная работа по "Теплотехнике"

Задача №3

 

Определить потери теплоты за 1 час с 1 м. длины горизонтально  расположенной цилиндрической трубы,  охлаждаемой свободным потоком воздуха, если известны наружный диаметр d трубы, температура стенки трубы tст и температура воздуха tв в помещении.

Дано:

d = 150 мм

tст = 52˚С

tв = 4 ˚C

Решение:

Определим значение критерия Грасгофа по формуле:

где g – ускорение свободного падения;

β – термический коэффициент  объёмного расширения газов:

Δt – температурный капор между средой и стенкой теплоносителя.

Δt = 52 - 4 = 48˚С

l – определяющий геометрический  размер для трубы.

l = d = 150 мм = 0,150 м.

γж = 15,06·10^-6 – кинематическая вязкость

Определим критерий Прандтля:

где а_ж – температуропроводность теплоносителя.

 

λ_ж = 24,4 ·10^-3 – коэффициент теплопроводности.

= 1,293 кг/м³

Подставляя значения в формулу, получим:

Определим произведение коэффициентов:

Условие соответствует  ламинарному движению по горизонтальной трубе.

По табличным данным определяем коэффициенты к уравнению:

А = 0,5;  m = 0,25

По уравнению (критерий Нуссельта):

Или

Определяем:

По уравнению Нуссельта:

где α – коэффициент  теплоотдачи

 (λж=0,02543)

, Вт/м² К

Количество теплоты:

, м²

, Вт

 

Переведём Вт в Дж (по соотношению  величин теплового потока) 1 Вт=1 Дж/с.

За 1 час потери теплоты составят:

Q = 11,62·3600 = 41,832 кДж/ч.

 

Задача №6

Определить количество влаги W, потребное количество воздуха L и расход теплоты на сушку Q для конвективной зерносушилки производительностью G₁, если начальное значение относительной влажности зерна w₁ и конечное w₂, влагосодержание d₁ и температура воздуха t₁ на входе в сушилку, влагосодержание d₂ и температура воздуха t₂ на выходе из сушилки, температура наружного воздуха t₀ = 15˚С.

Изобразить процесс  сушки в H – d диаграмме влажного воздуха.

Дано:                                                   

G₁ = 800 кг/ч

d₁ = 0,025 кг/кг.с.в.

d₂ = 0,036 кг/кг.с.в.

t₁ = 110 ˚С = 373 К

t₂ = 56 ˚C = 329 К

w₁ = 33 %

w₂ = 25 %

t₀ = 15˚С = 288 К

Решение:

Количество материала  на выходе из сушилки:

, кг/ч

Количество испарившейся влаги:

, кг/ч

 

, кг/ч

 

Расход тепла:

 

где h₁ и h₀ – энтальпия воздуха до теплогенератора и после него, кДж/кг.

h₁ и h₀ – определяем по диаграмме h – d влажного воздуха.

t₀ = 288 К

t₁ = 373 К

t₂ = 329 К

d₁ = 25 г/кг

d₂ = 36 г/кг

h₀ = 74 кДж/кг; h₁ = 210 кДж/кг.

, кДж

Изобразим на графике:

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Драганов Б.Х., Кузнецов  А.В., Рудобашта С.П. Теплотехника  и применение теплоты в сельском  хозяйстве. Учебник для вузов  по инженерным специальностям сельского хозяйства. М.: Агропромиздат, 1990 г., - 463 с.

2. Теплотехника. Учебник для вузов. / Под редакцией Баскакова А.П. 2-е издание, переработанное. М.: Энергоатомиздат., 1991 г., - 224 с.

3. 3ахаров А.А. Практикум по  применению теплоты в сельском хозяйстве. М.: Колос, 1985 г., -175 с.

4. Рудобашта С.П. и др. Тепло-  и водоснабжение сельского хозяйства.  Под ред. С.П. Рудобашты. М.: Колос. 1997. - 508 с.

Размещено на Allbest.ru