Пример решения

Введение

Курсовая работа по дисциплине “Тепломассообмен” состоит из 6 задач по основным темам курса: теплопроводность, конвективный теплообмен, теплообмен при большой скорости движения газа и теплообмен при кипении и конденсации. Курсовая работа рассчитана на 16 часов самостоятельной работы студента.

Пояснительная записка оформляется в соответствии с требованиями к учебной документации и должна содержать: титульный лист с указанием ФИО, группы студента и варианта задания, текстовой части с номером и исходными данными задачи, расчетами, пояснениями, графиками. Предпочтительнее все расчеты и построение графиков выполнять с использованием соответствующих компьютерных программ и оформлять пояснительную записку в электронном виде.

График выполнения курсовой работы устанавливается преподавателем с промежуточной отчетностью на контрольных неделях.

Задача № 1

Дано. Многослойная цилиндрическая стенка, составленная из 3 слоев различных материалов (рис. 1.1).

Задание

1. Рассчитать линейную плотность теплового потока (g_e).

2. Рассчитать тепловой поток, отводимый через стенку трубы длиной (Q).

3. Рассчитать температуры на поверхностях стенок, построить график поля температур в сложной стенке и провести его анализ.

Варианты исходных данных приведены в табл. 1.1, материал слоев и величины задаются преподавателем для каждой группы индивидуально. Контактными термическими сопротивлениями между слоями стенки пренебречь

Рис. 1.1. Схема многослойной цилиндрической стенки

Таблица 1.1

Варианты исходных данных

№ п/п	, мм	, мм	, мм	, мм

Пример решения

Исходные данные:

· стенка 1. Материал – медь, ;

· стенка 2. Материал – сталь, ;

· стенка 3. Материал –асбест, ;

· , ;

· , , , .

Линейная плотность теплового потока определяется по зависимости [1]

. (1.1)

По известной линейной плотности теплового потока определим температуру [1]:

(1.2)

Аналогично определим температуру :

(1.3)

Выполним проверку температуры , для этого рассчитаем ее через известную температуру для 3-й стенки

(1.4)

Полученное значение совпадает с найденным ранее (с точностью до третьего знака после запятой), поэтому результаты расчетов достоверны.

Определим тепловой поток для трубы длиной :

(1.5)

При построении поля температур в сложной стенке учтем, что в 1-й и 2-й стенке изменения температуры незначительны и могут быть изображены линейной зависимостью. Основное изменение температуры происходит в 3-й стенке, поэтому для точного построения закона изменения температуры необходимо рассчитать 8…10 промежуточных точек по толщине стенки. Расчет выполняется по зависимости [1]

, (1.6)

где - текущий радиус 3-й стенки.

Результаты расчета сведем в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Дата добавления: 2015-11-30