Эксперт по сдаче вступительных испытаний в ВУЗах
Требования к оформлению ИДЗ
При оформлении индивидуального домашнего задания необходимо соблюдать следующие требования:
- Индивидуальное задание должно иметь титульный лист, оформленный в соответствии со стандартами ТПУ. На титульном листе указываются номер индивидуального задания, номер варианта, название дисциплины; фамилия, имя, отчество студента; номер группы, шифр.
- Каждое индивидуальное задание оформляется отдельным файлом.
- Текст индивидуального задания набирается в текстовом процессоре Microsoft Word. Шрифт –Times New Roman, размер 12–14 pt, для набора формул рекомендуется использовать редактор формул Microsoft Equation или MathType.
- Решения задач следует располагать в той же последовательности, что и задания.
- Каждая задача должна начинаться с условия задачи, ниже краткая запись задачи, если необходимо – рисунок с условными обозначениями, которые в дальнейшем будут использованы при решении задач.
- Решение должно быть подробным, с включением промежуточных расчётов и указанием использованных формул.
- Страницы задания должны иметь сквозную нумерацию.
- В задание включается список использованной литературы.
Задание № 1
Расчет стационарной теплопроводности и теплопередачи
Задание № 1 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.
Задача 1
Через кирпичную стену передается теплота. Постоянные температуры на поверхностях стены
t1 и
t2, коэффициент теплопроводности кирпича, толщина стены, площадь изотермической поверхности (
F) даны в табл. 1 по вариантам.
Рассчитать:
- плотность теплового потока (q, Вт/м2);
- теплоту, переданную через стену за сутки (Q, Дж);
- координату изотермической поверхности (х0) с температурой t = 0 оС.
Задание № 2 Расчет нестационарной теплопроводности
Задание № 2 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.
Задача 1
Тонкая пластина из пластика толщиной 2 = 6 мм с размерами 2×3 м
2, с начальной температурой
tН погружается в горячую среду с температурой
tЖ = 100
оС.
Коэффициент теплопроводности (λ), теплоемкость (
с), плотность (q) для материала пластины, а также постоянный коэффициент теплоотдачи в процессе нагрева (a) и другие данные, необходимые для расчета, приведены в табл. 1 по вариантам.
Определить температуру в центре (
tц) и на поверхности (
tп) пластины через время t
1 после погружения пластины в горячую среду.
Изобразить график распределения температуры по толщине пластины для моментов времени t = 0, t = t
1, t = ∞. Определить полное количество тепла, воспринятого пластиной в процессе нагрева (
Qп, Дж). Ответы выделить.
Задание № 3 Расчет теплоотдачи при естественной конвекции жидкости
Задание № 3 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.
Задача 1
Горячий горизонтальный трубопровод находится на открытом воздухе.
Рассчитать линейную плотность теплового потока (
ql, Вт/м), передаваемого с поверхности трубы к спокойному воздуху. Учесть теплоотдачу излучением. Степень черноты поверхности принять ε
с=0,95.
Наружный диаметр трубы (
d), температура наружной поверхности (
tс) и температура воздуха (
tж) даны в табл. 1 по вариантам.
Задание № 4 Расчет теплоотдачи при фазовых превращениях
Задание № 4 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.
Задача 1
Сухой насыщенный пар с давлением
р конденсируется на наружной поверхности вертикальной трубы. Температура поверхности (
tс), длина (
ℓ) и диаметр (
d) трубы, а также давление пара (
р) приведены в табл. 1 по вариантам.
Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи (a
Задание № 5 Теплообменные аппараты
Задание № 5 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.
Задача 1
В кожухотрубном пароводяном теплообменнике производится подогрев воды, движущейся в трубах, за счет тепла конденсации сухого насыщенного пара на поверхности труб.
Давление воды
р=1 бар, температуры воды на входе в теплообменник (
t2΄), на выходе (
t2΄΄), расход воды (
Gв) и давление конденсирующегося пара (
р) даны в табл.1 по вариантам. Конденсат на выходе из теплообменника имеет температуру насыщения (
ts) при давлении
р.
Принять средний коэффициент теплопередачи от пара к воде через стенку трубы
К=3000 Вт/(м
2 *К). Потерями тепла в окружающую среду пренебречь.
Рассчитать расход пара (
Gп, кг/с) и площадь поверхности нагрева теплообменника (
F, м
2).
Представить графики изменения температуры теплоносителей вдоль поверхности нагрева по схемам прямотока и противотока. Как влияет схема движения теплоносителей (прямоток или противоток) на результаты расчета?
