Теоретические основы теплотехники

1 Определить тепловой поток через плоскую шамотную стенку толщиной:

и найти распределение температуры в стенке, если

Решение:

Тепловой поток [3]:

Распределение температуры в стенке [3]:

Построим график распределения температуры в толщине стены:

2 Паропровод диметром:

покрыт двухслойной изоляцией. Толщины первого и второго слоев:

Коэффициенты теплопроводности трубы и изоляции:

Температура внутренней и наружной поверхности паропровода:

Определить тепловые потери метра длины паропровода и температуры на поверхности раздела отдельных слоёв.

Решение:

Теплопотери метра длины паропровода [3]:

Температуры между слоями [3]:

3 Определить потерю тепла через 1 кв.м кирпичной обмуровки котла толщиной:

если температура газов:

температура воздуха:

Коэффициент теплоотдачи с внутренней и внешней стороны стенки:

Коэффициент теплопроводности кирпичной обмуровки:

Определить также температуры внутренней и наружной поверхностей стенки.

Решение:

Коэффициент теплопередачи [3]:

Средний температурный напор [3]:

Теплопотери [3]:

Температуры на поверхностях стенки [3]:

4 Паропровод, диаметром:

покрыт слоем изоляции толщиной:

Коэффициент теплопроводности, которой:

Температура пара:

и окружающего воздуха:

Также задано, что:

Определить коэффициент теплопередачи, теплопотери, температуры на поверхностях стенок.

Решение:

Коэффициент теплопередачи [3]:

Теплопотери [3]:

Температуры на поверхностях стенок [3]:

5 Определить для цикла Отто поршневого ДВС с изохорным подводом:

- параметры всех основных точек цикла;

- полезную удельную работу цикла;

- удельное количество подведенной и отведенной теплоты, а также полезно использованное количество теплоты;

- термический КПД цикла.

Для цикла заданы следующие значения:

Рабочее тело - воздух.

Газовая постоянная:

Решение:

Параметры рабочего тела в характерных точках [3]:

Изохорная теплоёмкость воздуха [3]

Подводимая и отводимая теплота в цикле [3]:

Термический КПД цикла [3]:

Среднее индикаторное давление цикла [3]:

Полезная работа цикла [3]:

6 Воздух в объёме:

при давлении:

и температуре:

политропно расширяется до:

и давление:

Вычислить показатель политропы, работу расширения, количество теплоты на изменение внутренней энергии воздуха, использованное количество теплоты.

Решение:

Показатель политропы [3]:

Работа расширения [3]:

Температура в конце политропного расширения [3]:

Изменение внутренней энергии [3]:

Использованное количество теплоты [3]: