4.1. По трубкам радиатора диаметром d =5 мм и длиной l =0.4 м течет масло. Темп-ра стенок трубок t c=30°С. Средн. темп-ра масла по длине радиатора t ж=70°С. Опр. общее кол-во отдаваемого тепла, если радиатор имеет n=120 параллельных трубок, а общий расход масла через радиатор составляет G =2.5 кг/с.
| Дано: | Решение: | |
| При 
| |
 – расход масла через одну трубку
  – площадь одной трубки
| ||
Найти:
|
4.2. Опр. значение коэф-та теплоотдачи и кол-во передаваемого тепла при течении воды в горизонт. трубе диаметром d =16 мм и длиной l =1.5 м, если по длине темп-ры стенки трубы и воды равны соотв. t c=80°C и t ж=40°С, а расход воды G=54 кг/ч.
| Дано: | Решение: | |
Найти:
 
| При 
| |
| ||
При 
| ||
 GrPr>8·105, поэтому Nu рассчитываем по формуле:
| ||
4.3. В экономайзер паротрубного ПГ вода поступает с темп-рой 70°С и покидает с темп-рой 200°С. Выч. коэф-т теплоотдачи a от стенки трубы экономайзера к потоку воды, если внутр. диаметр труб, по кот. движется вода равен 12 мм, скорость движения воды w =2 м/с, относит. длина труб l/d >50, отношение (Prж/Prс)0.25 ≈ 1.
| Дано: | Решение: |
 Найти:
| 
При 
|
 – режим турбулентный
 (т.к.  )
|
4.4. По трубке с внутр. диаметром d =8 мм и длиной l >50· d движется вода со скоростью w =1.2 м/с. Темп-ра внутр. пов-ти трубки t с=90°С. Вода нагревается от t ж1=15°С до t ж2=45°C. Опр-ть коэф-т теплоотдачи от стенки трубки к воде и среднюю по длине трубки плотность теплового потока, если трубки выполнены в виде змеевика диаметром D =2× R =200 мм
| Дано: | Решение: |
| 
При 
  –турбулентный режим
 , 
 , поэтому для змеевиков
|
Найти:
|
4.5. В теплообменном устр-ве охл. вода должна отводить тепло в кол-ве Q=460 кВт. Вода движется по прямой трубе с внутр. диаметром d = 50 мм. Темп-ра внутр. пов-ти трубы поддерживается t с = 20°С. Расход воды G =11 кг/с, а её темп-ра на входе в трубу t ж1 = 75°С. Опр. необх. длину трубы.
Примечание: теплоёмкость воды считать постоянной.
| Дано: | Решение: |
 
| 
При 
 – турбулентный
|
Найти:
|
4.6. По рабочему каналу яд. реактора движется вода со средней темп-рой t ж=225°С. Эквивалентный диаметр канала d экв=8 мм. Расход воды G =0.12 кг/с. Опр. среднюю темп-ру пов-ти твэл, расположенных в канале, если плотность тепл. потока на пов-ти твэл считать постоянной по длине и равной qс =5.4×105 Вт/м2. Примечание: отношение (Prж/Prс)0.25 =1
| Дано: | Решение: |
 
| При 
 – турбулентный режим
|
Найти:
|
4.7. Рабочий канал яд. реактора шестигранного сечения со стороной грани 80 мм содержит n =91 шт твэл наружным диаметром d тв=10 мм и длиной l =1.5 м. Площадь попереч. сечения канала, занятого теплоносителем S =0.009 м 2. Какой расход воды необх. обеспечить со средней темп-рой t ж=250°С? Темп-ра пов-ти ТВЭЛ была равной t с=300°С, а кол-во отводимого тепла Q =1.4 МВт.
| Дано: | Решение: |
 
| При 
|
Найти:
|
4.8. Медный шинопровод кругл. сечения диаметром d =15 мм охлаждается поперечн. потоком сухого воздуха. Скорость и темп-ра набегающего потока воздуха равны соотв. w =1 м/с и t ж=20°C. Выч. коэф-т теплоотдачи от пов-ти шинопровода к воздуху и допустимую силу тока в шинопроводе при условии, что темп-ра его не должна превышать t с=80°С. Удельное электрич. сопротивление меди r = 0.0175 Ом×мм2/м.
| Дано: | Решение: |
| При 
|
Найти:
|
4.9. Трубка с наружн. диаметром d =15 мм помещена в попереч. поток воздуха.. Воздух имеет скорость w =2 м/с, направленную под углом 60° к оси трубки, и среднюю темп-ру t ж=20°С. При стационарном тепл. режиме на внешн. пов-ти трубки темп-ра равна t с=60°С. Выч. коэф-т теплоотдачи от трубки к воздуху и тепл. поток на единицу длины трубки.
 Дано:
| Решение: |
| При 
|
Найти:
 
|
4.10. Воздухоподогреватель представяет собой шахматный пучок труб, кот. обтекается поперечным потоком воздуха. Диаметр труб d =50 мм. Поперечный шаг S 1=100 мм, продольный шаг S 2=200 мм. Средн. темп-ры воздуха и наружн. пов-ти труб в пучке равны соотв. t ж=100°С и ?. Скорость потока воздуха 10 м/с. Число рядов по ходу газа n >20, и влиянием на среднюю теплоотдачу первых двух рядов можно пренебречь. Опр. коэф-т теплоотдачи.
| Дано: | Решение: |
 
| При 
Для шахматных пучков  , 
|
Найти:
|
4.11. Трубчатый воздухоподогреватель предлагается выполнить из труб диам. d =38 мм, расположенных в коридорном порядке с поперечным и продольным шагами S 1= S 2=2.5× d. Число труб в одном ряду поперек потока выбрано m =8; число рядов n =5. Темп-ра воздуха, поступающего в подогреватель t ж1=20°C, а на выходе из подогревателя t ж2=80°С. Темп-ра стенки равна t c=150°С. Какой длины должны быть трубы, чтобы при скорости воздуха в узком сечении пучка w =10 м/с, кол-во тепла, передаваемое воздуху, было равно Q =125 кВт?
| Дано: | Решение: |
 
| 
При 
Для коридорного пучка  , и 
|
Найти:
|
