Министерство образования Российской федерации
Иркутский Государственный Технический Университет
Энергетический факультет
Кафедра теплоэнергетики
Контрольная работа №2
«Определение тепловых потерь теплоизолированного трубопровода»
Иркутск 2009
Задание:
По горизонтальному стальному трубопроводу, внутренний и наружный диаметры которого и соответственно, движется вода со средней скоростью . Средняя температура воды . Трубопровод покрыт теплоизоляцией и охлаждается посредством естественной конвекции сухим воздухом с температурой .
Выполнить следующие действия:
определить наружный диаметр изоляции, при котором на внешней поверхности изоляции устанавливается температура .
определить линейный коэффициент теплопередачи от воды к воздуху, Вт/(мК)
потери теплоты с 1 м. трубопровода , Вт/м
определить температуру наружной поверхности стального трубопровода ,°С
провести анализ пригодности изоляции.
При решении задачи принять следующие предложения:
течение воды в трубопроводе является термически стабилизированным
между наружной поверхностью стального трубопровода и внутренней поверхностью изоляции существует идеальный тепловой контакт
теплопроводность стали Вт/(мК) и изоляции не зависит от температуры.
Наружный диаметр изоляции должен быть рассчитан с такой точностью, чтобы температура на наружной поверхности изоляции отличалась от заданной температуры не более чем на 0,5 °С.
Алгоритм выполнения:
Определяем:
теплофизические параметры воды при
теплофизические параметры воздуха при
полагаем
Определяем:
теплофизические параметры среды при
коэффициент теплоотдачи
коэффициент теплоотдачи
Если переход на следующий уровень
Если то конец
Исходные данные:
,м | ,м | ,м/с | ,°С | ,°С | ,°С | Асбозурит , Вт/(мК) |
0,02 | 0,025 | 0,05 | 100 | 20 | 40 | 0,213 |
Обработка данных:
Теплофизические параметры воды при =100,°С:
, Вт/(мК) | , Пас | , м2/с | Pr |
68,310-2 | 283,510-6 | 0,29510-6 | 1,75 |
Теплофизические параметры воздуха при =20,°С:
, Вт/(мК) | , Пас | , м2/с | Pr |
2,5910-2 | 18,110-6 | 15,0610-6 | 0,703 |
Полагаем, что
Первое приближение:
Теплофизические параметры воды при =100,°С:
, Вт/(мК) | , Пас | , м2/с | Pr |
68,310-2 | 283,510-6 | 0,29510-6 | 1,75 |
Определяем число Рейнольдса:
- переходный режим течения.
Отсюда Число Нуссельта:
Число Грасгофа:
Коэффициент объемного расширения:
Коэффициент теплоотдачи:
Второе приближение:
Теплофизические параметры воды при =98,476,°С:
, Вт/(мК) | , Пас | , м2/с | Pr |
68,25410-2 | 287,43710-6 | 0,30010-6 | 1,78 |
Определяем число Рейнольдса:
- переходный режим течения.
Отсюда Число Нуссельта:
Число Грасгофа:
Коэффициент объемного расширения:
Коэффициент теплоотдачи:
Третье приближение:
Теплофизические параметры воды при =98,611,°С:
, Вт/(мК) | , Пас | , м2/с | Pr |
68,25810-2 | 28710-6 | 0,299310-6 | 1,778 |
Определяем число Рейнольдса:
- переходный режим течения.
Отсюда Число Нуссельта:
Число Грасгофа:
Коэффициент объемного расширения:
Коэффициент теплоотдачи:
Таблица расчетных данных:
Приближение | | , | | | |
Первое | 0,133 | 0,194 | 48,733 | 98,476 |
|
Второе | 0,154 | 0,1764 | 44,31 | 98,611 |
|
Третье | 0,155 | 0,1717 | 43,131 | 98,649 | 98,618 |
Анализ пригодности изоляции:
Сравним
0,09627>0,025
Отсюда делаем вывод, изоляция плохая.
Вывод:
Методом приближений определили наружный диаметр изоляции при условии, что температура на наружной поверхности изоляции отличалась от заданной температуры не более чем на 0,5 .
В данной работе мы определили диаметр изоляции так, что точность между температурами приблизительно 0,1 °С, при этом толщина изоляции из асбозурита равна примерно 6,75 см, а тепловые потери равны 43,131.
Другие работы по теме:
Расчет времени откачки распределенных вакуумных систем
Определим время откачки нестационарном режиме для трубопровода с распределенным объемом без учета газовыделения с его стенок . Один конец трубопровода закрыт заглушкой , а другой присоединен к насосу с очень большой быстротой откачки , т.е. в открытом сечении трубопровода давление можно считать равным нулю .
Наружные тепловые сети
Содержание Введение 1. Тепловые нагрузки на отопление зданий 2. Гидравлический расчет трубопроводов тепловых сетей 3. Расчет участков с компенсацией тепловых напряжений
Расчет времени откачки распределенных вакуумных систем
Определим время откачки нестационарном режиме для трубопровода с распределенным объемом без учета газовыделения с его стенок . Один конец трубопровода закрыт заглушкой , а другой присоединен к насосу с очень большой быстротой откачки , т.е. в открытом сечении трубопровода давление можно считать равным нулю .
Гидрогазодинамика
Министерство образования и науки Украины Национальная Металлургическая Академия Украины Кафедра промышленной теплоэнергетики КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине «Гидрогазодинамика»
Определение характеристик движения воды по трубопроводу
Определение числовых значений объёмного, массового и весового расхода воды, специфических характеристик режима движения, числа Рейнольдса водного потока, особенности вычисления величины гидравлического радиуса трубопровода в условиях подачи воды.
Показатели потребности в тепловой и электрической энергии
Расчет потребности в тепловой и электрической энергии предприятия (цеха) на технологический процесс, определение расходов пара, условного и натурального топлива. Выявление экономии энергетических затрат при использовании вторичных тепловых энергоресурсов.
Коэффициент гидравлического трения
Характеристика турбулентного режима течения, определение ее зависимости от числа Рейнольдса. Значения абсолютной и эквивалентной шероховатости труб из некоторых материалов. Режимы течения в гидравлически гладких трубах, описание специальной установки.
Наружные тепловые сети
Тепловые нагрузки на отопление зданий. Гидравлический расчет и прокладка трубопроводов сетей для теплоснабжения микрорайона города с определенной температурой наружного воздуха. Компенсатор с гладким отводом. Нагрузки на подвижные и неподвижные опоры.
Коэффициент гидравлического трения
Определение коэффициента гидравлического трения В уравнении Бернулли, записанном для двух сечений потока вязкой жидкости (обозначения общепринятые):
Расчет длинных трубопроводов
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Инженерно-строительный факультет КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по курсу гидравлики Расчет длинных трубопроводов
Гидравлический привод протяжного станка
Курсовая работа по МЖГ «Гидравлический привод протяжного станка» ривод, гидравлическая схема которого представлена на рисунке, состоит из бака 1, который содержит масло (плотность ρ=850кг/м3) и имеет форму куба со стороной a=0,4м, всасывающего трубопровода 2 длиной l2=2м, насоса 3 с постоянной подачей Q=18л/мин, напорного трубопровода 4 (диаметр d4 =8мм, длина l4=3м), гидроцилиндра 5 с односторонним штоком (диаметры: поршня Dп=100мм, штока Dш=60мм, ход поршня S=0,52м), сливного трубопровода 6 (диаметр d6 =8мм, длина l6=5м).
Расчет водопроводной сети
Расчет магистрального трубопровода . Определение высоты водонапорной башни . Определение расходов. Курсовая работа Еронько Ирины 3016/I группы МВ и ССО РФ
Гидравлика трубопроводных систем
Содержание Введение Задание Расчет сложного трубопровода Расчет дополнительного контура Список используемой литературы Введение Простым трубопроводом называют трубопровод без ответвлений.
Расчет насосов
Министерство образования и науки Республики Казахстан Павлодарский государственный университет им. С. Торайгырова Биолого-химический факультет
Станочные гидроприводы
Подбор гидроцилиндров и выбор насосной станции. Подбор регулирующей аппаратуры, расчёт трубопровода, потерь энергии и материалов при ламинарном режиме течения жидкости, регулировочной и механической характеристик. Выбор диаметра труб сливной магистрали.
Расчет трубопровода
Практическое определение оптимальных диаметров отдельных участков гидросистемы (задвижки, колена, прямолинейного, тройника) с целью расчета трубопровода заданной конфигурации и протяжности, обеспечивающего подачу технологической воды потребителям.
Расчет стального воздухопровода
Расчет плотности и расхода газа при данном давлении и температуре. Выбор труб и определение расчетных скоростей на отдельных участках. Определение потерь напора на участках. Гидравлический расчет для конкретных данных. Построение характеристики сети.
Расчет отгрузочного терминала
Определение минимального объема резервуарного парка, необходимого количества танкеров и межтанкерного периода. Выбор объема единичного резервуара и количества резервуаров. Определение расчетного диаметра трубопровода, гидравлический расчет дюкера.
«Холмогоры- клин»
Организация проведения комплексной диагностики магистрального нефтепровода «Холмогоры- клин» на участке «Лысьва- пермь»
«Калтасы Уфа ii»
Качественная характеристика дефектов и их количественная оценка по данным диагностики
Автоматизация теплового источника
Основные технические характеристики «ВЭСТ-01.2» Регулятор ВЭСТ-01.2 осуществляет управление по одной из двух систем регулирования: – система отопления;