Основы тепломассообмена
Следовательно, у неизолированного трубопровода потери теплоты с 1 м в 3,2 раза больше, чем у изолированного.
3. Нестационарный нагрев длинного круглого вала
Длинный стальной вал диаметром D с начальной температурой tо=20ºС помещен в печь, температура в которой tж. Суммарный коэффициент теплоотдачи к поверхности вала α.
Определить:
1. Время τ1, необходимое для нагрева вала, если нагрев считается законченным, когда температура на оси вала tr=0=tж-20ºС.
2. Значение температуры на поверхности вала tr=R в конце нагрева.
3. Значение температур на поверхности и оси вала через τ2=(0,2; 0,4; 0,6; 0,8) · τ1 после начала нагрева.
4. Построить в масштабе график изменения температур на поверхности и оси вала в процессе нагрева.
Дано: D=750 мм; tж=1350°С; α=155 Вт/(м2°С)
1. Температуру на оси и на поверхности вала при его нагреве в среде с постоянной tж будем определять с помощью номограмм.
По известным значениям радиуса и коэффициента α найдем значения критерия Био
По номограмме F0=2,3
2. Безразмерную температуру на поверхности вала найдем из номограммы на стр. 257
|
τ2 |
0,2τ1 |
0,4τ1 |
0,6τ1 |
0,8τ1 |
|
τ2, с |
5200 |
10400 |
15600 |
20800 |
|
|
0,46 |
0,92 |
1,39 |
1,85 |
|
Θr=R |
0,3 |
0,14 |
0,054 |
0,023 |
|
tr=R,°C |
951 |
1164 |
1278 |
1319 |
|
Θr=0 |
0,45 |
0,2 |
0,08 |
0,035 |
|
tr=0 |
752 |
1084 |
1244 |
1303 |
4. Сложный теплообмен