КУРСОВАЯ РАБОТА
по дисциплине: «Теплотехника»
на тему «Расчет теплопередач»
Вариант №31
Выполнил студент гр. АиАХ 07
Порсев П.А.
Проверила к.т.н., доцент
Чепикова Т.П.
| Лист |
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Порсев |
| Чепикова |
| Выполнил |
| Проверил |
| Подп. |
| Дата |
| Расчет газового цикла. |
| ЧТИ ИжГТУ |
| Стадия |
| Лист |
| Листов |
| Теплотехника |
Содержание
| I. Расчет теплопередач 1. Задача №1 1.1. Исходные данные …………………………………………………. 1.2. Решение…………………………………………………………….. 1.3. Температурный график в t-R координатах……………………….. 1.4. Температурный график в t-x координатах……………………….. 1.5. Заключение ………………………………………………………… 2. Задача №2 2.1. Исходные данные………………………………………………….. 2.2. Решение…………………………………………………………….. 2.3. Температурный график в t-R координатах………………………. 2.4. Температурный график в t-x координатах……………………….. 2.5. Заключение…………………………………………………………. II. Список литературы …………………………………………………….. |
Расчет теплопередач
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
Задача №1. Расчет теплопередачи через
Плоскую многослойную стенку
Плоская стальная стенка толщиной δс омывается с одной стороны горячими газами с температурой 
, а с другой стороны – водой с температурой 
.
Определить коэффициент теплопередачи k от газов к воде, плотность теплового потока q и температуры обеих поверхностей стенки, если известны коэффициенты теплоотдачи от газа к стенке α1 и от стенки к воде α2, коэффициент теплопроводности стали λ.
Определить также все указанные выше величины, если стенка со стороны воды покроется слоем накипи толщиной δн; коэффициент теплопроводности накипи 
.
Построить температурные графики в R,t и x,t - координатах.
Объяснить, в чем состоит вред отложения накипи на стальных поверхностях нагрева.
Исходные данные:
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
Решение
Выполним расчет для двух случаев:
1) при отсутствии накипи;
2) при наличии накипи.
I. Первый случай – чистая стальная стенка
1. Коэффициент теплопередачи:
2. Плотность теплового потока:
3. Температуры поверхностей:
Для определения температуры стенок и 
составим уравнения для плотности теплового потока. Так как тепловой поток один и тот же во всех процессах, то получим следующие выражения:
а) плотность теплового потока от горячего газа к стенке по формуле Ньютона – Рихмана:
б) Плотность теплового потока, обусловленная теплопроводностью через твёрдую стенку по закону Фурье:
в)
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
плотность теплового потока от поверхности стенки к воде описывается законом Ньютона – Рихмана:
Из этих уравнений найдем соответствующие размерности температур:
Отсюда,
температура стенки со стороны газов:
температура стенки со стороны воды:
II. Второй случай – стальная стенка покрытая слоем накипи
1. Коэффициент теплопередачи:
2.
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
Плотность теплового потока:
3. Температуры поверхностей:
Для определения температуры стенок и составим уравнения для плотности теплового потока. Так как тепловой поток один и тот же во всех трёх процессах, то получим следующие выражения:
а) плотность теплового потока от горячего газа к стенке по формуле Ньютона – Рихмана:
б) плотность теплового потока, обусловленная теплопроводностью через твёрдую стенку по закону Фурье:
в) плотность теплового потока, обусловленная теплопроводностью через слой накипи по закону Фурье:
г) плотность теплового потока от поверхности стенки к воде по формуле Ньютона – Рихмана:
Из этих уравнений найдем соответствующие размерности температур:
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
Отсюда, температура стенки со стороны газов:
температура стенки со стороны накипи:
температура стенки со стороны воды:
4. Термическое сопротивление:
а) от газа к поверхности стенки:
б) стенки:
в) накипи:
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
г) от накипи к жидкости
Ответ:
{здесь будет график}
{здесь будет график}
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
Заключение
Теплопроводность накипи в десятки, а зачастую в сотни раз меньше теплопроводности стали, из которой изготовляют теплообменники. Поэтому даже тончайший слой накипи создаёт большое термическое сопротивление и может привести к такому перегреву труб паровых котлов и пароперегревателей, что в них образуются отдулины и свищи, часто вызывающие разрыв труб.
В решении задачи отражено, что температура стальной стенки со стороны газов, имеющая слой накипи толщиной 1 мм, нагревается на 4 градуса больше, чем чистая стальная стенка.
| Изм. |
| Кол.уч |
| № док. |
| Подп. |
| Дата |
| Лист |
| Лист |
Задача №2. Расчет теплопередачи через