Физика. Примеры решения задач контрольной работы

Физика
Контрольная работа
Теплотехника
Колебания
Свободные незатухающие
колебания
Затухание свободных
колебаний
Вынужденные колебания
Физика атомного ядра
Электротехнические материалы
Электромагнитное
взаимодействие
Квантооптические явления
Оптика
Волновая оптика
Электромагнитные волн
Принцип суперпозиции волн
Принцип Гюгенса
Интерференция света
Дифракция света
Опыт Майкельсона.
Теория аберрации Стокса
Интерференция
поляризованных лучей.
Физические основы механики
Молекулярная физика
и термодинамика
Молекулярно-кинетическая
теория
Электромагнетизм
Сложение колебаний
Электpостатика
Электpический заpяд
Закон Кулона
Потенциал
Пpоводники в
электpостатическом поле
Диэлектpики в электpическом
поле
Поток вектоpа напpяженности
Теоpема Гаусса
Электpическая емкость
Основные законы постоянного
тока
Проектирование электропривода
Энеpгия электpического поля
Электроника
Ядерная физика
История создания и развития
ядерной индустрии
Элементарные частицы
Теория относительности
Измерение заряда электрона
Ионизирующие излучения
Теория рассеяния альфа-частиц
в веществе
Ядерные реакции
Периодическая система элементов
Математика
Контрольная
Примеры решения интегралов
Высшая математика в экономике
Задачи
Комплексные числа
Дифференциальное и
интегральное исчисление
Интегралы
Графика
Архитектура
Курс лекций по истории искусства
Эпоха Возрождения
Машиностроительное черчение
Инженерная графика
Основные задачи на прямую
и плоскость
Векторная алгебра
Исследование функции
и построение графика
Производная функции
Свойства комплексных чисел
Информатика
Лабораторные работы
Курс лекций по информатике
Локальная сеть

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