Przenikanie.
1.Obliczyć strumień wymienianego ciepła dla małej wyparki w działaniu ciągłym. Współczynniki
wnikania ciepÅ‚a dla wrzÄ…cego roztworu wynoszÄ… að1 = 3800 W/(m2K), dla kondensujÄ…cej pary að2 =
8600 W/(m2K). Powierzchnia wymiany ciepÅ‚a A=12m2, różnica temperatury miÄ™dzy fazami DðT=3K.
Åšcianka oddzielajÄ…ca pÅ‚yny wykonana jest ze stali (lð=45W/(mK)) o gruboÅ›ci dð=3mm.
RozwiÄ…zanie.
Strumień wymienianego ciepła
2. Określić o ile zmaleje ten strumień, jeżeli po pewnym czasie pracy tej wyparki na ściance odłoży się
warstwa kamienia kotÅ‚owego o gruboÅ›ci dðk = 1mm. Współczynnik przewodzenia ciepÅ‚a dla kamienia
kotÅ‚owego wynosi lðk=0,8 W/(mK).
- i to tylko przez 1mm grubości kamienia kotłowego
3. Obliczyć strumień ciepła traconego do powietrza o temperaturze 20oC, przypadający na jednostkę
długości rury. Rurą o średnicy 100/108 mm płynie para nasycona o temperaturze 125oC. Rura jest
izolowana watÄ… szklanÄ… o gruboÅ›ci dð=60mm. Odpowiednio współczynniki wnikania ciepÅ‚a wynoszÄ…
dla kondensacji að1=2600 W/(m2K), dla konwekcji swobodnej að2=11 W/(m2K), współczynniki
przewodzenia ciepÅ‚a wynoszÄ… dla stali lðs=45 W/(mK), dla waty szklanej lðw=0,1 W/(mK).
wata
stal
D1
D2
D3
Strumień wymienianego ciepła
4. Grzejnik żeliwny zamieniono na identyczny aluminiowo-miedziany. Należy określić, ile razy
wzrośnie strumień wymienianego ciepła z otoczeniem. Należy przyjąć, że wysokość żebra jest na tyle
duża, że można pominąć wymianę ciepła z wierzchołka żebra. Współczynnik przewodzenia ciepła dla
żeliwa wynosi lð1=60 W/(mK), dla stopu aluminiowo-miedzianego lð2=320 W/(mK),
RozwiÄ…zanie.
Strumienie ciepła dla obu grzejników
Promieniowanie.
1. Dwie płyty równoległe, każda o powierzchni 8 m2, mają temperaturę odpowiednio T1 = 300oC
i T2=25oC. Obliczyć strumień ciepła wymieniany na drodze promieniowania między płytami,
jeżeli emisyjnoÅ›ci wynoszÄ… odpowiednio eð1=0,4 i eð2=0,94.
Tk = Tc+273,14
gęstość strumienia ciepła jest równa
Strumień ciepła
2. Określić o ile nastąpi zmniejszenie wymiany ciepła między dwoma równoległymi płytami,
wykonanymi z tego samego materiału o temperaturze odpowiednio T1 i T2, które
charakteryzuje emisyjność eð, jeżeli miÄ™dzy te pÅ‚yty zostanie wprowadzona trzecia pÅ‚yta
(ekran) z tego samego materiału. Jaka będzie temperatura trzeciej płyty.
gęstość strumienia ciepła wymieniana między płytami bez ekranu wynosi
z ekranem  gęstość strumienia ciepła przekazywana z płaszczyzny (1) do ekranu musi być równa
gęstości strumienia ciepła przekazywanego z ekranu do płaszczyzny (2), inaczej ekran akumulowałby
ciepło
po przekształceniach
ekran zredukuje wymianę ciepła o połowę, położenie ekranu nie ma znaczenia
ekran
T1 Te T2
q1-e
qe-2
3. Rurociąg stalowy do przesyłania gorącej wody ma średnicę D=40mm. Jest on izolowany
warstwą izolacji tak, że temperatura zewnętrzna izolacji wynosi 80oC. Rurociąg znajduje się w
kwadratowym kanale betonowym o boku B=1m. Temperatura betonu wynosi 30oC.
Należy określić straty ciepła na drodze promieniowania 1 metra bieżącego rurociągu.
Emisyjność betonu wynosi eð2=0,94 a izolacji eð1=0,5.
O ile mniejsze będą straty ciepła, jeżeli grubość izolacji zwiększy się tak, że jej temperatura
zewnętrzna wyniesie 50oC?
Założenie: Izolacja tylko nieznacznie zwiększa średnicę rury, do obliczeń stosować średnicę
zastępczą rury.
Strumień ciepła wynosi
a dla temperatury izolacji 50oC