Контрольне завдання № 10

1. Температура спіралі розжарювання інфрачервоного побутового обігрівача становить 1200 ºС, а її степінь чорноти – 0,9. Площа випромінювальної поверхні становить 0,003 м². Порівняти у скільки разів теплова потужність інфрачервоного обігрівача більша за звичайний радіатор висотою 0,7 м, що опалює приміщення з температурою в 20 ºС за рахунок протічної води в ньому, якщо площа радіатора становить 2 м². Прийняти, що температура радіатора 50 ºС. Прийняти, що режим тепловіддачі від радіатора до навколишнього середовища становить ламінарний.

Середній коефіцієнт тепловіддачі при ламінарному режимі при вільній конвекції біля вертикальної стінки визначається як:

Довідник: Сычев В.В. Термодинамические свойства воздуха

2. При кипінні в замкненому об’ємі кількість парової фази над рідиною постійно зростає, що призведе до збільшення тиску в об’ємі. У скільки разів зросте тиск в замкненій камері через 10 хв кипіння, якщо температура поверхні кипіння площею 0,3 м² становить 105 ºС. Кипіння розпочинається при атмосферному тиску. Об’єм зайнятий повітрям та паровою фазою становить 0,2 м³. Вважати, що кипіння відбувається у великому об’ємі. Залежністю коефіцієнту тепловіддачі при кипінні від тиску знехтувати. Пару вважати ідеальним газом.

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

Контрольне завдання № 11

1. Порівняйте у скільки разів істинний коефіцієнт тепловіддачі буде відрізнятися від коефіцієнта тепловіддачі, при обчисленні якого не враховували швидкість пари , що конденсується на поверхні горизонтальної труби конденсатора діаметром d = 0,1м при тиску P = 65 кПа та температурі стінки t_ст = 70ºС. При обчисленні використати формули:

2. Пояснити можливість руйнування фюзеляжу ракети чи літака, якщо його швидкість досягне значення більшого за надзвукову швидкість.

Контрольне завдання № 12

1. Чи забезпечить необхідну витрату, яка складає 0,1 кг пари вертикальний конденсатор, що складається з 5 труб за 30 хвилин? Тиск Р = 4 кПа, температура стінки Т_ст = 70ºС, діаметр труб d = 0,02м. Довжина труб L = 3м. При обчисленні використати формули:

2. При кипінні води поверхня теплообміну в сосуді вкрилася паровою плівкою. Проаналізувати механізм тепловіддачі в отриманому режимі. Яку складову можна не враховувати при невеликих значення густини теплового потоку? Чи наявні в цьому режимі великі різниці температур між поверхнею теплообміну і рідиною?

Контрольне завдання № 13

1. Визначити температуру огорожі навколо пароперегрівача діаметром d = 0,45м з температурою поверхні стінки Коефіцієнт поглинання A_c=0,8. Густина теплового потоку випромінюванням дорівнює Вважати площу поверхні огорожі .

2. Як можна класифікувати рідини за впливом їх теплофізичних властивостей на процес тепловіддачі. Поясніть за допомогою класифікації переваги рідкометалевих носіїв.

Контрольне завдання № 14

1. У експериментальній установці для дослідження тепловіддачі рідких металів необхідно визначити залежність коефіцієнта тепловіддачі від швидкості. Доведіть, на прикладі протікання рідкого натрію у трубах діаметром d=10мм та довжиною l=150мм експериментальної установки, що при збільшенні швидкості w₁=0,33 м/с у 10 разів головний механізм тепловіддачі – теплопровідність, а не конвекція. Температуру натрію прийняти t=400^оС.

Для визначення коефіцієнта тепловіддачі, в обох випадках, користуватися формулою Міхеева:

, то

2. Проаналізуйте загальні відмінності при кипінні в трубах від кипінні у великому об’ємі.