Вариант 6 КУРСОВАЯ + ЛАБЫ / Курсовая / Лаба 2 / лабораторная работа №2

Лабораторная работа №2

Исследование эффективности оребрения в зависимости от геометрических и теплофизических факторов

В трубе прямоугольного сечения движется вода с температурой t_ж1, коэффициент теплоотдачи от воды к стенке α₁. Со стороны воздуха применено оребрение, температура окружающего воздуха t_ж2, коэффициент теплоотдачи с поверхности оребренной стенки α₂

t₀ – температура основания ребра (температура на промежутке стены, где находится точка основания ребра)

t_к – температура на конце ребра

Необходимо:

1. Исследовать эффективность работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от высоты ребра

2. Исследовать эффективность работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от материала, из которого оно изготовлено.

РЕШЕНИЕ

1. Определяем температуру в основании ребра t₀

Допущение: при определении t₀ допустим, что на промежутке стены, где находится точка основания ребра плоская стенка (часть, которая без оребрения) определяем q по формуле переноса теплоты от одной окружающей среды с температурой t_ж1 к другой с температурой t_ж2 для плоской стенки:

λ– коэффициент теплопроводности материала стенки, Вт/мК

δ – половина толщины ребра, или 2δ – толщина ребра, м

, Вт/м²

, ⁰С

2. Определяем комплексный параметр N

Для ребра со стороны воздуха коэффициент теплоотдачи с поверхности оребренной стенки α_2, δ – половина толщины ребра

Комплексный параметр N:

3. Определяем температуру на конце ребра t_к

Отсюда находим tк, ,0С

е = 2,71

Заполнить таблицу

x, мм	5мм	10мм	15мм	20мм	25мм	30мм	…	…	h высота ребра, мм
tк,, 0С

Построить зависимость t_к=f(x),

2) Исследовать эффективность работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от материала, из которого оно изготовлено, при этом коэффициент теплоотдачи с поверхности ребра α₂=15 Вт/м²К при температуре окружающего воздуха t_ж2 = 20⁰С; коэффициент теплоотдачи от жидкости к стенке α₁=260 Вт/м²К при температуре горячей воды t_ж1= 66⁰С.

4. Определяем эффективность работы ребра

где - средняя температура по высоте ребра, ^оС

Варианты для решения лабораторной работы

Таблица №1

№ варианта	Задание
1	1г; 1в
2	2б; 2в;
3	3в; 3а;
4	2а 2г;
5	1д; 1в;
6	2б; 2д
7	3а; 3б;
8	1а; 1б;
9	2б; 2г;
10	3б; 3г;
11	1б; 1г;
12	2д; 2а;
13	3д; 3б
14	1г; 1а

Таблица 2

Исследование эффективности работы одного прямого ребра постоянного сечения в зависимости от материала из которого оно изготовлено

вариант	Материал стенки	Коэффициент теплопроводности λ, Вт/мК	вариант	Размеры ребра
А	Титан		1	длина 20 мм высота 26 мм толщина 2 мм
Б	Чугун
В	Медь		2	длина 40 мм высота 10 мм толщина 4 мм
Г	Алюминий
Д	Углеродная сталь		3	длина 60 мм высота 20 мм толщина 6 мм