Теплопередача через оребренные стенки

Теплопередача от одной жидкости с к другой с через оребренную стенку рассчитывается по формулам:

- для плоской стенки (рис. 5.10)

(5.45)

- для оребренной стенки трубы

(5.46)

В формулах (5.45) и (5.46) приведенный коэффициент теплоотдачи (a_пр) и площадь оребренной поверхности (F_pc) рассчитываются по формулам

,	(5.47)
,	(5.48)

где F_p – площадь поверхности ребра; n – число ребер.

Учитывая, что , в (5.47) можно принять α _с = α _p.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определение эквивалентного коэффициента теплоотдачи (формула 5.8) " Эквивалентный коэффициент теплоотдачи – это …". Закончите фразу.

2. От наружной поверхности трубы диаметром d = 50 мм с температурой t_с = 90°С теплота передается к окружающему спокойному воздуху с температурой t_ж = 10°С. Конвективный коэффициент теплоотдачи
a = 8 Вт/м²К. Степень черноты поверхности трубы e_с = 0, 9.

Рассчитайте лучистый (a_л) и эквивалентный (a_экв) коэффициенты теплоотдачи.

3. Для условия предыдущей задачи сравните конвективный (a) и лучистый (a_л) коэффициенты теплоотдачи. Как изменится соотношение между ними:

а) при уменьшении температуры поверхности трубы до t_c = 40°С;

б) при увеличении температуры до t_с = 120°С?

Сделайте выводы.

4. По виду теплоносителей различают теплообменники водо-водяные, газо-водяные, газо-газовые. В каких теплообменниках и со стороны какого теплоносителя выполняется оребрение?

5. Поясните физический смысл коэффициента эффективности ребра. При каких условиях он растет?

6. Батарея отопления – чугунная труба с поперечными круглыми ребрами. Длина трубы _тр=1м, наружный диаметр трубы d = 60 мм, число ребер n = 50, диаметр ребер D = 120 мм, толщина ребер δ = 2 мм.

Рассчитайте площадь оребренной поверхности (F_pc).

7. Батарея отопления – чугунная труба с поперечными круглыми ребрами.

Дано: длина трубы ( _тр ), наружный диаметр трубы (d), толщина ребер и их количество (δ _р, п), диаметр ребер (D), теплопроводность чугуна (λ), температура наружной поверхности трубы (t_с), температура окружающей среды (t_ж), коэффициенты теплоотдачи от межреберной поверхности (a_с) и от ребер (a_р).

Запишите все формулы, необходимые для расчета конвективной теплоотдачи (Q, Вт ) от поверхности оребренной трубы.