Тема задачи: Расчетно-графическая работа на тему техническая термодинамика и основы теплообмена

В работе 7 задач по теплофизике, с графиками и полным решением.

1. Для данного цикла рассчитать основные термодинамические параметры состояния, функции термодинамических процессов, термический КПД. Построить цикл в p-v и T-s координатах.
2. Паропровод диаметром d2/d1 покрыт двухслойной изоляцией. Толщина первого слоя изоляции δ2, второго – δ3,мм. Коэффициенты теплопроводности изолируемой трубы и слоев изоляции соответственно равны λ1,λ2,λ3, Вт/м*К. Температура внутренней и внешней поверхностей паропровода соответственно t1и t4, ◦С. Определите тепловые потери одного метра длины трубопровода ql Вт/м и температуры на поверхностях раздела отдельных слоев t2 и t3, ◦С.
3. Определите коэффициент теплоотдачи для трубы, омываемой поперечным потоком воздуха, если наружный диаметр трубы d, мм, температура воздуха t_ж, °С, скорость w(м/с) и угол атаки φ, град.
4. По трубе внутренним диаметром d,мм и длиной L,м протекает вода со скоростью w, м/с. Средняя температура воды – t, °C, а внутренней стенке трубы -t_с, °C. Определите коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубы и передаваемый тепловой поток.
5. Определите поверхность нагрева стального рекуперативного газовоздушного теплообменника ( толщина стенок δ_с=3 мм) при прямоточной и противоточных схемах движения теплоносителей, если объемный расход топочных газов при нормальных условиях V_н,м^3/ч, средний коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности нагрева α_1, Вт/м^2 к, от поверхности нагрева к воде α_2=500 Вт/м^2 к, коэффициент теплопроводности материала стенки трубы (стали) λ=50 Вт/мк, начальные и конечные температуры газа и воды равны соответственно t_1^\', t_1^\'\', t_2^\',t_2^\'\', теплоемкость топочных газов с_г=1,15 кДж/кг*К. Определите также расход воды G, кг/ч через теплообменник. Изобразите график изменения температур теплоносителей для обеих схем.
6. Паропровод диаметром d_2 /d_1 покрыт слоем совелитовой изоляции толщиной δ_2, мм. Коэффициенты теплопроводности материала трубы λ_1, изоляции λ_2=0,1 Вт/мК. Температуры пара t_ж1 и окружающего воздуха t_ж2, °C. Требуется определить линейный коэффициент теплопередачи k_1, Вт/м^2*К, линейную плотность теплового потока q_l, Вт/м и температуру наружной поверхности паропровода t_3, °C.
7. Горизонтальная труба длиной L,м и наружным диаметром d,м расположена в помещении, температура воздуха в котором t_в, °C. Средняя температура поверхности трубы t_с, °C. Определите величину коэффициента теплоотдачи от трубы к воздуху, а также тепловой поток, теряемый трубой.