Задача 7
Футеровка печи имеет цилиндрическую форму и состоит из слоя магнезита толщиной м, мм и слоя шамота толщиной ш, мм. Диаметр рабочего пространства печи d1, м, температура печи tc1,oC, температура воздуха в цехе tж,oC. Какова должна быть толщина слоя диатомитовой изоляции, чтобы тепловые потери через стенку не превышали ql, кВт/м.
Определить температуры на границах слоев. Коэффициент теплоотдачи конвекцией в окружающую среду , Вт/(м2 оС). Коэффициенты теплопроводности магнезита м = 5,5 Вт/(м оС); шамота ш = 0,86 Вт/(м оС); диатомита д = 0,17 Вт/(м оС).
Построить график распределения температуры в кладке печи.
Предпоследняя цифра |
|
Последняя цифра |
|||||||
|
ql |
tc1 |
tж |
|
|
|
м |
ш |
d1 |
0 |
7,0 |
1600 |
10 |
9,5 |
|
0 |
230 |
115 |
0,85 |
1 |
7,5 |
1550 |
15 |
10,0 |
|
1 |
345 |
230 |
0,90 |
2 |
8,0 |
1500 |
20 |
10,5 |
|
2 |
460 |
345 |
0,95 |
3 |
8,5 |
1450 |
25 |
11,0 |
|
3 |
230 |
460 |
1,00 |
4 |
9,0 |
1400 |
30 |
11,5 |
|
4 |
345 |
115 |
1,05 |
5 |
9,5 |
1600 |
30 |
12,0 |
|
5 |
460 |
230 |
1,10 |
6 |
10,0 |
1550 |
25 |
12,5 |
|
6 |
230 |
345 |
1,15 |
7 |
10,5 |
1500 |
20 |
13,0 |
|
7 |
345 |
460 |
1,20 |
8 |
11,0 |
1450 |
15 |
13,5 |
|
8 |
460 |
115 |
1,25 |
9 |
11,5 |
1400 |
10 |
14,0 |
|
9 |
230 |
230 |
1,30 |
Задача 8
Стальная трубка обогревается электрическим током. Объемная мощность внутренних источников теплоты qv, МВт/м3. Наружный и внутренний диаметры равны соответственно d2, мм и d1, мм. Внутри трубки протекает трансформаторное масло с температурой tж1,oC и коэффициентом теплоотдачи 1, Вт/(м2 оС). Снаружи трубка охлаждается потоком воды с температурой tж2,oC и коэффициентом теплоотдачи 2, Вт/(м2 оС).
Определить температуры поверхностей трубки и плотности теплового потока через них, если тепло отводится а) только через внутреннюю поверхность; б) только через наружную поверхность. Коэффициент теплопроводности стали , Вт/(м оС).
Определить также максимальную температуру трубки и соответствующий ей радиус, если вместо температур охлаждающих жидкостей заданы температуры стенок, а объемная мощность внутренних источников теплоты увеличилась в 100 раз.
Предпоследняя цифра |
|
Последняя цифра |
||||||||
|
d1 |
d2 |
tж1 |
1 |
|
|
qv |
|
tж2 |
2 |
0 |
10,0 |
12,0 |
100 |
800 |
|
0 |
40 |
17 |
45 |
6000 |
1 |
10,5 |
13,0 |
97 |
850 |
|
1 |
42 |
18 |
43 |
5500 |
2 |
11,0 |
14,0 |
94 |
900 |
|
2 |
44 |
19 |
41 |
5000 |
3 |
11,5 |
15,0 |
91 |
950 |
|
3 |
46 |
20 |
39 |
4500 |
4 |
12,0 |
16,0 |
88 |
1000 |
|
4 |
48 |
21 |
37 |
4000 |
5 |
10,0 |
12,0 |
85 |
1050 |
|
5 |
50 |
22 |
35 |
3500 |
6 |
10,5 |
13,0 |
82 |
1100 |
|
6 |
52 |
23 |
33 |
3000 |
7 |
11,0 |
14,0 |
79 |
1150 |
|
7 |
54 |
24 |
31 |
2500 |
8 |
11,5 |
15,0 |
76 |
1200 |
|
8 |
56 |
25 |
29 |
2000 |
9 |
12,0 |
16,0 |
73 |
1250 |
|
9 |
58 |
26 |
27 |
1500 |