Національний технічний університет україни

“Київський політехнічний інститут ”

Контрольні завдання

з навчальної дисципліни

^(назва)

для студентів спеціальності (напряму)

^(код)

^(назва)

Контрольне завдання № 1

1. Знайти загальну довжину труб, по котрим в активній зоні реактора на швидких нейтронах тече теплоносій, що відводить теплову потужність 200 Вт. Теплоносієм є рідкий натрій, що тече зі швидкістю 4 м/с по трубах діаметром 22 мм. Середня температура натрію становить 300 °С. Температура внутрішніх стінок труб в активній зоні – 570 °С.

Для ламінарної течії (при ):

Для турбулентної течії (при ):

Довідник:

Зиновьев В. Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. Справочник

2. Оцінити відношення теплових втрат на оголеній ділянці труби до кількості теплоти, що передається киплячій рідині. Кипіння відбувається у трубі із внутрішніми джерелами теплоти. На деякій ділянці існує пошкодження ізоляції та труба є відкритою до навколишнього середовища. Труба має середню температуру 260 °С, тиск води в трубі 3,98 МПа. Внутрішній діаметр труби 0,04 м, зовнішній діаметр труби 0,046 м. Кипіння в трубі наближено вважати кипінням у великому об'ємі. Враховувати конвективну та радіаційну складову втрат у навколишнє повітря. Коефіцієнт тепловіддачі до повітря вважати рівним 12 Вт/мК. Температури навколишнього повітря та об'єктів 10 °С. Ступінь чорноти труби 0,8. Випромінювання назовні вважати випромінюванням в абсолютно чорний простір.

Коефіцієнт тепловіддачі при кипінні у великому об'ємі:

Довідник: Ривкин С.Л. Термодинамические свойства воды и водяного пара. Справочник.

Контрольне завдання № 2

1. Запропонувати необхідну кількість екранів у 20 літровому сосуді Дюара, необхідну для збереження в ньому 19 літрів азоту у рідкому стані впродовж 2 днів. (1 літр азоту за цей час випарується). Спочатку сосуд заповнений 20 л рідкого азоту. Температура стінки, що контактує з азотом 77 К. Температура стінки, що контактує з навколишнім середовищем 293 К. Площі стінок та екранів вважати однаковими і рівними 0,36 м². Ступінь чорноти стінок та екранів рівні 0,05.

Приведена ступінь чорноти:

Вплив кількості екранів на тепловий потік, що передається:

2. У випарному термосифонні (парової камері) діаметром висотою 0,6 (див. рис.) Відбувається випарно-коденсаційний процес (див. рис). Обґрунтувати який процес необхідно інтенсифікувати або яку з поверхні теплообміну розвинути і в скільки разів при тепловому потоці в 50 кВт/м². Прийняти, що процеси теплообміну відбуваються при атмосферному тиску, пара конденсується на ділянці висотою в 1/3 висоти труби, режим течії плівки конденсату ламінарний. Різниця між температурою стінки конденсації та насиченим паром становить 8 ⁰С.

Середній коефіцієнт тепловіддачі по висоті труби обчислюється з формули:

,

де теплофізичні властивості теплоносія взяті на лінії насичення

Довідник: Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизические свойства воды и водяного пара