Основы теплопередачи - Крейт Ф.
Скачать (прямая ссылка):
Стенло
Огнеупорная стенка
Поглощающая пластина коллекторе;
Трубы с теплоносителем Теплоизоляция
У//////////Ж
К задаче 6.48.
Излучение 369
6.49. Решить задачу 6.48, принимая, что воздух над стеклом имеет температуру 250C, а коэффициент конвективного теплообмена между воздухом и стеклом 25 Вт/(м2-град).
6.50. Лампа накаливания в диапроекторе имеет мощность 400 Вт. Отражатель, размещенный за нитью накала, направляет 30% энергии в сторону слайда. Слайд серый с т = 0,50, е = 0,20. Площадь слайда 8,9 см2. Принимаем, что энергия излучения, исходящего от слайда, не возвращается обратно. Определить равновесную температуру слайда, если: а) конвективные потери от слайда пренебрежимо малы; б) вентилятор обдувает воздухом при 350C обе стороны слайда с h = 500 Вт/(м2-град).
6.51. Небольшой электронный блок размещен на полу большой комнаты. Площадь поверхности блока 0,5 м2, излучательная способность поверхности 0,70. Мощность источников электронного блока 850 Вт, а коэффициент конвективного теплообмена между блоком и воздухом 15 Вт/(м2-град). Температура комнаты и воздуха 25°С. Определить температуру блока, принимая его изотермичным и хорошо теплоизолированным от пола.
6.52. Для сушки краски на прямоугольной плите используют тепловые лампы. Окрашенная поверхность размером 4 X 4 м имеет излучательную способность 0,25. Тепловые лампы размещены на прямоугольнике, соответствующего по размерам крашеной поверхности, и могут рассматриваться как диффузные излучатели. Мощность ламп 50 КВт. Краска покрывается пузырями, если ее температура превышает 450 К. Примем, что тыльные поверхности тепловых ламп и окрашенной плиты теплоизолированы, и пренебрежем конвекцией от обеих поверхностей. Процесс сушки происходит в большой комнате с температурой 2O0C Определить минимальное расстояние между тепловыми лампами и окрашенной поверхностью.
6.53. Решить задачу 6.52, используя данные, приведенные в задаче, но принимая во внимание конвекцию от лампы и окрашенной поверхности. Допустим, что 15% энергии, выделенной лампами, рассеивается конвекцией в окружающий воздух. Окрашенная поверхность ориентирована вертикально, а температура окружающего воздуха 2O0C Использовать соответствующую зависимость для числа Нуссельта для учета конвекции от окрашенной поверхности. Определить минимальное расстояние между тепловыми лампами й окрашенной поверхностью для этого случая. ^
6.54. Куски мяса помещены над угольной жаровней на расстоянии 20 см выше углей. Слой древесного угля имеет площадь 60 X 80 см, излучательную способность 0,8 и температуру 1000 К. Куски мяса расположены параллельно углям и имеют площадь, равную площади слоя древесного угля. Излучательная способность кусков мяса 0,40. Мясо жарится на открытом воздухе, температура которого 300 К. Во время поджаривания конвективный поток между углем и мясом составляет в среднем приблизительно 600 Вт. Теплообменом от верхней поверхности кусков мяса и нижней поверхности слоя углей можно пренебречь.
а) Определить равновесную температуру кусков мяса.
б) Определить расход угля для поддержания стационарных условий, принимая теплотворную способность древесного угля 2,8•1O7 Дж/кг.
6.55. Решить задачу 6.54, приняв, что пространство между жаровней и углем полностью закрыто идеально отражающей фольгой.
6.56. Печь цилиндрической формы используется для нагрева круглого объекта, расположенного наверху печи, как показано на рисунке. Нагревателем является круглое дно печи, имеющее мощность тепловыделения 1,3 кВт. Цилиндрические стенки печи являются огнеупорными поверхностями. Излучательная способность нагревателя 0,75, а нагреваемого объекта 0,50. Теплопроводностью и конвекцией между поверхностями пренебречь. Температура нагреваемого объекта измерена и равна 500 К. Определить: а) температуру Нагревателя; б) температуру огнеупорной поверхности; в) плотность потоков Падающего и эффективного излучения на всех трех поверхностях; г) плотность результирующего теплового потока к нагреваемому объекту.
370 Глава 6
50 см-
Нагреваемый объект, ?=0,50
60 см
Огнеупорная поверхность
Нагреватель, ?= 0,75
К задаче 6.56.
6.57. Рассмотрим замкнутую систему, состоящую из трех серых поверх-ностей известной геометрической формы с известной излучательной способностью. Поверхности 1 и 2 имеют заданные результирующие плотности тепловых потоков, но неизвестные температуры. Для поверхности 3' известна температура, но не задана плотность результирующего теплового потока. Вывести три алгебраических выражения, которые можно использовать для расчета Ти T2 и (<7з)рез-
6.58. Четыре серые диффузные изотермические непрозрачные поверхности образуют замкнутую систему. Поверхности 1 и 2 имеют заданные плотности результирующих тепловых потоков, в то время как на поверхностях 3 и 4 заданы температуры. Допустим, что свойства всех поверхностей и их геометрическая форма известны. Вывести уравнения, которые можно использовать для определения Tx, T2, (<7з)рЄЗ и (<74)рез» и представить уравнения в стандартной матричной форме.
6.59. Решить пример 6.8 матричным методом.
