% = Аср У р Щ
= 4 ,2 2 -10“8-3 ,4 7 -1 0 М 2 3 |М 2 3 /1 6 = 0,184 В т/(ы -К ),
где
А =
4,22-10"?для неассоциированных жидкостей;
с
= 3,47-Ю 8 Д ж /(кг*Ю —
удельная теплоемкость ж идкого метана при
Т =
112,6 К; р = 423 шум* —
плотность жидкого метана;
М
= 16 кг/кмоль — мольная масса метана.
По справочнику [4.153 коэффициент теплопроводности жид
кого метана при / = — 160,6 °С равен 0,194 Вт/(м«К). Погрешность
при вычислении по формуле (4.7) составляет:
0,194 — 0,184
0 ,1 8 4
100 = 5,4% .
Пример 4 .5 . Рассчитать коэффициент теплопроводности сухого
воздуха при 300 °С.
Р е ш е н и е , й о формуле (4.10):
t = Вс,,
ji
= 1,9• 0,748-I О3 *2,97 •
10
~б = 0,0422 В т/(ы -К ).
Здесь
В
= 1,9 д л я двухатомных газов;
— удельная теплоемкость при
постоянном объеме, определяется из отношения
cp lcv
= 1,4:
св = ср П ,
4 = I.05-103/ ! , 4 = 0 ,7 4 8 -1 0 3 Д ж /(к г -К );
ср =
1,05 • 1G3 Д ж /(к г-К ) — удельная теплоемкость сухого воздуха при 300
°С;
р = 2,97-10" ё П а-с — динамический коэффициент вязкости воздуха при 3 00*0.
Пример 4 .6 . Вычислить коэффициент теплопроводности при
О °С д л я газовой смеси состава: Н 2 — 50% , СО — 4 0 % , N 2 — 10%
(по объему).
Р е ш е н и е . П равило аддитивности неприменимо. Прибли
ж ен н о мож но определить коэффициент теплопроводности смеси
га зо в по формуле (4.10). Выпишем значения физико-химических
свойств для отдельных компонентов смеси:
К ом п о н ен т
P
j
„ КГ/
м
*
с.
10~а.
Д ж /(кг.
К
II
ц. 10*.
Па. с
н 2
0,09
10,14
1,41
0,00842
СО
1,25
0,75
1,4
0,0166
N a
1,25
0,75
1,4
0,017
Н аходим массовый состав газовой смеси:
Компонент
мг
[% (об.)]
КГ
% (масс.)
на
50
5 0 -0 ,0 9 — 4,5
6,7
со
40
40*1,25*= 50,0
74,6
n
2
10
1 0 - 1 ,2 5 = 12,5
18,7
И того
100
67,0
100,0
Вычисляем
Cv
для смеси газов:
с0
= 0,067-ю, 14-103 + 0,746-0,75-103 +
0
, 187.0,75-10* = 1,379-
10
» Дж/(кг-К)',
Н аходим динамический коэффициент вязкости газовой смеси
по ф ормуле (1.12) и по табл. X I:
(0,5-8,13-0,00842+ 0,4-61,4-0,0166-1-0,1-59,^.0.017). 10-3
^ с м ~
0,5-8,13 + 0,4-61,4 + 0,1-59,5
= 0,0156-10-3 Па-с.
Вычисляем коэффициент
В
в формуле (4.10):
5 = 0 , 2 5 ( 9 - 1 , 4 — 5) = 1,9.
О пределяем коэффициент теплопроводности газовой смеси:
^см = 5^|Хсы = 1 ,9 -1 ,3 7 9 -10;)-
0
,0156-
10
-3 = 0,041 ВтДм-К).
Если рассчитать*коэффициент теплопроводности газовой смеси
по правилу аддитивности, воспользовавшись данными-табл. X X X ,
то получим:
д л я аддитивности по объему
а,сЫ= 0 ,0 9 2 6 Вт/(м-К);
по массе
Пример 4.7 . Стенка лечи состоит из д ву х слоев: огнеупорного
кирпича (6j. ~ 500 мм) и строительного кирпича
(Ьг =
250 мм).
Тем пература внутри печи 1300 °С, тем пература окруж аю щ его
пространства 25 °С. Определить; а) потери теплоты с 1 м2 по
верхности стенки и б) температуру / 3 на грани между огнеупор
ным и строительным кирпичом. Коэффициент теплоотдачи от
печных газов к стенке
а х
= 34,8 Вт/(м2 -К ); коэффициент тепло
отдачи от стенки к воздуху а 2 = 16,2 Вт/(м2-К). Коэффициент
теплопроводности огнеупорного кирпича ^ = 1 , 1 6 В т/(м -К );
коэффициент теплопроводности строительного кирпича
Х2
=
= 0,58 Вт/{М 'К).
Р е ш е н и е . Схема процесса теплопередачи через стенку
печи изображ ена на рис. 4.11.
а) Коэффициент теплопередачи:
* = - i —
7 Г - Ч -------- i - = - i
<Г<
1 л пс—
—р - == Ь 0 5 В т/(м *.К ).
, J k i
L
1
.
Q,5
0,25 .
1
cti
Do'stlaringiz bilan baham: |