Физика. Примеры решения задач контрольной работы

Samsung UE55KU6510U это неповторимое красочное изображение и чистый звук.

Примеры решения задач по физике
Кинематика
Движение материальной точки
Основное уравнение динамики
Законы сохранения импульса и энергии
Динамика вращательного движения
Механические колебания
ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕХАНИКИ
МОЛЕКУЛЯРНАЯ  ФИЗИКА
Механика
Молекулярная физика и термодинамика
Электричество
Электромагнетизм
Атомная и ядерная физика
ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕПЛОТЕХНИКИ
Термодинамические процессы
Описание теплопроводности
Теплоотдача в жидкостях и газах
Теплоотдача при фазовых переходах
Тепловое излучение
Теплообменные аппараты
  Кинематика поступательного движения
Электростатика

 

Пример 18. Определить потерю тепла с 1 м трубопровода диаметром , покрытого слоем изоляции толщиной   Коэффициент теплопроводности трубы , а изоляции -  Температура воды в трубопроводе , а окружающего воздуха . Коэффициенты теплоотдачи:   Вычислить температуру на внешней поверхности изоляции.

 Решение: Линейный коэффициент теплопередачи

  (133)

Линейная плотность теплового потока

.

Температура на поверхности изоляции

 Особенности тепловой изоляции тонких труб. Тепловой изоляцией называют покрытие из теплоизоляционного материала, которое способствует снижению потерь тепла в окружающую среду. Если цилиндрическая стенка покрыта изоляцией, то, согласно формуле (132) в примере, увеличение толщины изоляции, а значит и диаметра , приводит к росту сопротивления теплопроводности   и одновременно – к снижению сопротивления внешней теплоотдачи (). Анализ ситуации показывает, что условием выбора тепловой изоляции является неравенство:

 Пример 19. Для изоляции трубы диаметром  предлагалось использовать пенобетон с теплопроводностью  Задан коэффициент теплоотдачи  

Решение. Тепловая изоляция должна удовлетворять условию  Следовательно, пенобетон не может быть использован, т.к. покрытие этим материалом приведет к обратному эффекту.

 Интенсификация теплопередачи. При неизменной разности температур между теплоносителями плотность теплового потока  зависит от коэффициента теплопроводности k. Т.к. теплопередача представляет собой комплексное и сложное явление, рассмотрение путей ее интенсификации связано с анализом составляющих процесса. В случае плоской металлической стенки, когда ,

 Отсюда видно, что коэффициент теплопередачи всегда меньше самого малого из коэффициентов теплоотдачи. Для повышения коэффициента теплопередачи нужно увеличивать наименьший коэффициент теплоотдачи   или . Если , то следует увеличивать и , и . Теплообмен можно интенсифицировать путем оребрения стенки со стороны меньшей теплоотдачи. Тепловой поток через оребренную плоскую стенку (при условии, что )

 , (134)

где  − коэффициент теплоотдачи оребренной стенки;  -эффективный коэффициент теплоотдачи от оребренной поверхности. При использовании достаточно тонких ребер ,

где  − коэффициент теплоотдачи оребренной стенки;  − коэффициент эффективности ребра ;  − степень оребрения;  − площадь поверхности оребренной стенки.

 Как следует из (134), оребрение поверхности позволяет выравнивать термические сопротивления теплоотдачи и тем самым интенсифицировать теплопередачу.

На главную