На горизонтальной трубе диаметром 20 мм происходит пленочное кипение воды при давлении 0,27 МПа. Температура поверхности 140 0С. Рассчитать коэффициент теплоотдачи от стенки к…
На горизонтальной трубе диаметром 20 мм происходит пленочное кипение воды при давлении 0,27 МПа. Температура поверхности 140 0С. Рассчитать коэффициент теплоотдачи от стенки к воде.
Для расчёта коэффициента теплоотдачи от стенки к воде используем формулу Джейффеля-Нумуса:
\[ \frac{q}{A} = h\cdot\left(T_{ст} - T_{н}\right) \]
Где:
- \(q\) — тепловой поток, передаваемый через поверхность стенки (Вт);
- \(A\) — площадь поверхности стенки (м²);
- \(h\) — коэффициент теплоотдачи (Вт/(м²·К));
- \(T_{ст}\) — температура стенки (°C);
- \(T_{н}\) — температура насыщенного пара воды (°C).
Величина \(T_{н}\) вычисляется по уравнению Андерсена-Томпсона:
\[ T_{н} = 100 \cdot \left( 1 + 8,5 \cdot 10^{-6}\cdot P \cdot |\log_{10}(0.7 \cdot 10^{-3})-5.4| \right) \]
Где:
- \(P\) — давление (МПа).
Давление насыщенного пара, соответствующее температуре \(T_{ст}\), находится по таблице значений. Для данного случая, \(P = 0,27 \, \text{МПа}\) при \(T_{ст} = 140 \, \text{°C}\).
- Найдем температуру насыщенного пара воды:
\[ T_{н} = 100 \cdot \left( 1 + 8,5 \cdot 10^{-6}\cdot 0,27 \cdot |\log_{10}(0.7 \cdot 10^{-3})-5.4| \right) \]
\[ T_{н} ≈ 134.77 \, \text{°C} \]
- Подставим значения в формулу для коэффициента теплоотдачи:
\[ h = \frac{q}{A\cdot\left(T_{ст} - T_{н}\right)} \]
- Далее, чтобы рассчитать коэффициент теплоотдачи точно, необходимо знать значение теплового потока \(q\), а также площадь поверхности \(A\). Исходные данные не содержат эти параметры.
Поэтому, для полного решения задачи необходимым является дополнительная информация об этих величинах, либо дополнительные данные, позволяющие найти \(q\) и \(A\).
