Результати роботи програми

Таблиця 5.1. Таблиця відповідності ідентифікаторів

№	За текстом	У програмі	Числове значення	Одиниця вимірювання	Тип	Запис
	a	A	0,1	м	Real	.1
	b	B	0,3	м	Real	.3
	ω	W	251,2	рад/с	Real	251.2
	μ	AM	0,3	-	Real	.3
	γ	GAMMA	7,65*104	Н/м3	Real	7.65E04
	E	E	2*1011	Па	Real	2.E11
	g	G	9,81	М/с2	Real	9.81
	Δ r	DR	0,01	м	Real	.01
	N	AN	Обчислюється	-	Real	-
	r	R	Також	м	Real	-
	r	RR(I)	Також	м	Real	-
	σr	SIR	Також	Па	Real	-
	στ	SITAU	Також	Па	Real	-
	U	U	Також	м	Real	-

 

Блок-схему програми наведено на рис. 5.1.

Текст програми з використанням оператора IF

PROGRAM LAB51

DIMENSION RR(12)

data A,B,AM,W,GAMMA,E,G,DR /.1,.3,.3,

*251.2,7.65E4,2.E11,9.81,.01/

data RR /.112,.118,.205,.207,.223,.231,.235, 0.246,

*.268,.273,.289,.294/

C Цикл для R=R+DR

write(*,*)’ ___________Input data_____________’

WRITE(*,*)’ a=’, a,’ B=’,B

WRITE(*,*)’ AM=’, AM,’ W=’,W

WRITE(*,*)’ GaMMA=’, GaMMA,’ E=’,E

WRITE(*,*)’ G=’, G,’ DR=’,DR

 

AN=(1.-(AM**2))*GAMMA*(W**2)/(G*E)

R=A

write(*,*)’ ___________output data_____________’

 

100 SITAU=(3.+AM)/(8.*(1.-(AM**2)))*E*AN*((A**2)+(B**2)-

*(1+(3.*AM))*(R**2)/(3.+AM)+(A**2)*(B**2)/(R**2))

SIR=(3.+AM)/(8.*(1.-(AM**2)))*E*AN*((A**2)+(B**2)-

*(R**2)-((A*B)**2)/(R**2))

S1=(3.+AM)*((A**2)+(B**2))/(1.+AM)

S2=(3.+AM)*(A**2)*(B**2)/(1.-AM)

U=(AN*R/8.)*(S1+S2)

write(*,*) ‘ R=’,R,’M’,’ SIR=’, SIR,’PA’

write(*,*) ‘ SITAU=’,SITAU,’PA’,’ U=’,U,’M’

R=R+DR

if(R-.3)100,100,200

 

200 WRITE(*,*)’ ___________________________________’

 

C Цикл для RR(I)

write(*,*)’ ___________output data_____________’

I=1

C Метка повернення

10 CONTINUE

 

SITAU=(3.+AM)/(8.*(1.-(AM**2)))*E*AN*((A**2)+(B**2)-

*(1+(3.*AM))*(RR(I)**2)/(3.+AM)+(A**2)*(B**2)/(RR(I)**2))

SIR=(3.+AM)/(8.*(1.-(AM**2)))*E*AN*((A**2)+(B**2)-

*(RR(I)**2)-((A*B)**2)/(RR(I)**2))

S1=(3.+AM)*((A**2)+(B**2))/(1.+AM)

S2=(3.+AM)*(A**2)*(B**2)/(1.-AM)

U=(AN* RR(I)/8.)*(S1+S2)

write(*,*) ‘ I=’, I,‘ RR(I)=’,RR(I),’m’,’ SIR=’, SIR,‘Pa’

write(*,*) ‘ SITAU=’,SITAU,’PA’,’ U=’,U,’M’

I=I+1

IF(I.LE.12) GOTO 10

WRITE(*,*)’ ___________________________________’

 

stop

end

 

 

Результати роботи програми

___________INPUT DATA_____________

A= 0.100000 B= 0.300000

AM= 0.300000 W= 251.200

GAMMA= 76500.0 E= 2.000000E+11

G= 9.81000 DR= 1.000000E-02

___________OUTPUT DATA_____________

R= 0.100000 M SIR= 0.725917 PA

SITAU= 3.739774E+07PA U= 7.223085E-06M

R= 0.110000 M SIR= 2.744271E+06PA

SITAU= 3.398178E+07PA U= 7.945393E-06M

………

R= 0.300000 M SIR= 0.725917 PA

SITAU= 1.180981E+07PA U= 2.166925E-05M

___________________________________

___________OUTPUT DATA_____________

I= 1 RR(I)= 0.112000 M SIR= 3.188540E+06PA

SITAU= 3.339550E+07PA U= 8.089854E-06M

I= 2 RR(I)= 0.118000 M SIR= 4.351795E+06PA

SITAU= 3.179086E+07PA U= 8.523239E-06M

I= 3 RR(I)= 0.205000 M SIR= 7.420824E+06PA

……….

I= 12 RR(I)= 0.294000 M SIR= 639731. PA

SITAU= 1.231002E+07PA U= 2.123587E-05M

___________________________________

 

 

 

 

 

Рис. 5.1 Блок –схема програми

Приклад 2 Використання оператору DO для організації циклу. Обчислити значення питомого теплового потоку та коефіцієнт тепловіддачі α при випромінюванні у випадку нагрівання сталевої заготівки в муфельній печі в залежності від температури заготівки. Відношення площі поверхні печи до площі поверхні заготовки . Температура поверхні печи Т ₁=1273 К, для температури Т ₂ заготівки прийняти значення: 353, 423, 473, 523, 573, 673, 773, 873, 1073 К; С ₀=5,67 Вт/(м²·К⁴), ε ₁=0,3; ε ₂=0,8. Формули для розрахунків:

 

 

Таблиця 5.2. Таблиця відповідностей ідентифікаторів

За текстом	У програмі	Числове значення	Одиниця вимірювання	Тип	Запис
T 1	T1		К	Real	1273.
T 2	T2(I)	353…1073	К	Real	353. 1073.
N	N		-	Real	9.
F 1 /F 2	F12		-	Real	5.
C 0	C0	5,67	Вт/(м2·К4)	Real	5.67
ε 1	E1	0,3	-	Real	.3
ε 2	E2	0,8	-	Real	.8
q	Q	Обчислюється	Вт/м2	Real	-
α	ALFA	Також	Вт/(м2·К)	Real	-

 

 

Текст програми з використанням оператора DO.

PROGRAM LAB52

dimension T2(9)

data T1,N,F12,E1,E2,C0 /1273.,9.,5.,.3,.8,5.67/,

*T2 /353.,423.,473.,523.,573.,673.,773.,873.,1073./

 

write(*,*)’ ___________Input data_____________’

write(*,*)’ T1=’,T1,’ N=’,N

write(*,*) ‘ F12=’,F12,’ E1=’,E1

write(*,*) ‘ E2=’,E2,’ C0=’,C0

write(*,*) ‘ T2=’,T2

 

write(*,*)’ ___________output data_____________’

 

S=(1./E1)+(F12*((1./E2)-1.))

 

DO 50 I=1,N

Q=C0*((T1/100.)**4.-(T2(I)/100.)**4.)/S

ALFA=Q/(T1-T2(I))

write(*,*)I,’ T2(I)=’,T2(I),’C’,’ Q=’,Q,VT/M2’ ALFA=’,ALFA,

*’VT/(M2∙K)’

50 CONTINUE

 

WRITE(*,*)’ ___________________________________’

 

stop

end

 

Результати роботи програми

___________INPUT DATA_____________

T1= 1273.00 N= 9

F12= 5.00000 E1= 0.300000

E2= 0.800000 C0= 5.67000

T2= 353.000 423.000 473.000 523.000 573.000 673.000

773.000 873.000 1073.00

___________OUTPUT DATA_____________

I= 1 T2(I)= 353.000 C Q= 32295.3 VT/M2ALFA= 35.1036 VT/(M2K)

I= 2 T2(I)= 423.000 C Q= 32091.4 VT/M2ALFA= 37.7545 VT/(M2K)

I= 3 T2(I)= 473.000 C Q= 31868.2 VT/M2ALFA= 39.8352 VT/(M2K)

I= 4 T2(I)= 523.000 C Q= 31561.8 VT/M2ALFA= 42.0825 VT/(M2K)

I= 5 T2(I)= 573.000 C Q= 31153.8 VT/M2ALFA= 44.5055 VT/(M2K)

I= 6 T2(I)= 673.000 C Q= 29949.6 VT/M2ALFA= 49.9160 VT/(M2K)

I= 7 T2(I)= 773.000 C Q= 28070.5 VT/M2ALFA= 56.1410 VT/(M2K)

I= 8 T2(I)= 873.000 C Q= 25301.9 VT/M2ALFA= 63.2547 VT/(M2K)

I= 9 T2(I)= 1073.00 C Q= 16089.1 VT/M2ALFA= 80.4453 VT/(M2K)

___________________________________

 

 

Рис. 5.2. Блок-схема програми з використанням оператора DO

 

 

Індивідуальні завдання до лабораторної та самостійної роботи

 

1. Для пластини l =1,8 м в турбулентному повздовжньому потоці повітря V =78 м/c визначити значення місцевого коефіцієнта тепловіддачі α і товщину прикордонного слою δ: а) для координат x від 0,01 м до 1,7 м з кроком 0,01 м; б) для координат x, що приймають значення: 0,03; 0,06; 0,09; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 1,0. Фізичні константи: , . Формули:

; ; ; .

2. Визначити напруження σ_r і σ_T та переміщення u у товстостінному циліндрі r ₁=0,12 м, r₂ =0,28 м під дією внутрішнього p ₁=180 МПа та зовнішнього p ₂=12 МПа тиску. Модуль пружності та коефіцієнт Пуассона: , . Розрахункові формули:

; ;

= .

Роздрукувати σ_T, σ_r, u, R з кроком по радіусу ΔR=

Визначити окремо σ_T, σ_r, u, при R = 0,133; 0,1387; 0,1432% 0,177; 0,181; 0,203; 0,234.

3. Термокамера має піношамотні стінки, товщиною δ =0,35 м. Температура внутрішньої поверхні стінок t_{с 1}=1000 ⁰C, зовнішньої t_{с 2}=60 ⁰C. Теплопровідність . Визначити температуру Т ^* стінки, перепад температур та супутні величини: а) на глибині х =0; 0,05; 0,1; 0,13; 0,15; 0,18; 0,2; 0,3 м; б) на глибині х від 0,1 м до 0,35 м з кроком 0,002 м.Формули:

; ; ;

; ; .

4. Перегородка трубопроводу радіусом a =0,36 м та товщиною k =0,03 м знаходяться під дією тиску p =0,28 МПа ацетилену. Визначити напруження а також прогин перегородки W, якщо вона зроблена з сталі (E =2,1∙10⁵ МПа, μ =0,31) з кроком по радіусу , а також в точках: r=0; 0,008; 0,01; 0.012; 0,018; 0,022; 0,028 м. Формули:

; ;

; .

5. З резервуару, з температурою та під тиском P ₀=5 МПа, через конфузорне сопло витікає кисень у середовище з тиском P =1…4,8 МПа. Коефіцієнт адіабати . Визначити швидкість витікання кисню V в залежності від P з кроком 0,5 МПа, а також при P =1,1; 1,3; 1,8; 2,1; 2,73; 3,8; 4,6 МПа. Формула:

.

6. Піч що обертається має стінку товщиною м та теплопровідністю . Температура в печі ззовні . Коефіцієнт тепловіддачі в навколишнє середовище , у середині печі .

Визначити залежність температури стінки всередині та зовні, тепловий потік тощо від коефіцієнта . Формули: ; ; .

Розрахувати шукані величини також за умов , м з кроком 0,02 м.

7. Футерівка камери для сушіння клінкеру складається з шарів шамотної та червоної цегли. Температура у камері , ззовні – . Визначити температуру на поверхні стінки камери та між шарами в залежності від коефіцієнта тепловіддачі . Врахувати . Розрахувати також залежність з кроком . Формули:

; ; ; .

8. Пластина має довжину м та знаходиться в потоці рідини. Визначити залежність товщини гідродинамічного шару рідини на відстані м. – параметри рідини в потоці, . Також визначити залежність коефіцієнта тепловіддачі від координати , за умови x =0,5... l м з кроком 10 см. Формули:

; ; ; .

9. Подвійна термостінка виготовлена з магнезітохроміта () товщиною та шамотної лещадки () товщиною м. Температура однієї з сторін стінки , другої . Коефіцієнти тепловіддачі від стінки . Тепловий потік крізь стінку . Визначити температуру поверхонь стінок t₁, t ₂ ,t₃ в залежності від товщини слою: м. Визначити коефіцієнт , якщо м з кроком м. Формули: ; ;

; ; .

10. По трубопроводу рухається вода зі швидкістю =0,28 м/с. Температура стінок трубопроводу =62 ⁰С. Довжина трубопроводу =2,2 м. Температура води на вході _вх=12 ⁰C, на виході _вих=30 ⁰С. Визначити коефіцієнт тепловіддачі , якщо діаметр трубопроводу =0,003; 0,006; 0,009; 0,01; 0,012; 0,015; 0,018; 0,021; 0,025; 0,03 м, а також величину теплового потоку Q в залежності від діаметру , якщо діапазон його зміни складає від 0,005 м до 0,03 м з кроком 0,0025 м. Фізичні коефіцієнти: _ж =1,16^. 10^-6 м²/с; _p= 4,17^.10^-3 Дж/(кг∙К); =0,63 Вт/(м∙К); =998,6 кг/м³; =1156^.10^-6 Па^.с; = 550,1^.10^-6 Па^.с. Формули: ;

;

.

11. Компресор стискає газ, об’ємом від P ₁=2,56 кг/см² до P ₂=17 кг/см². Початкова температура газу ₁ = 8 ⁰C; КПД компресора = 0,72. Теплофізичні константи: =1,3; =489,2 Дж/(кг∙К); = 0,761 кг/м³. Визначити потужність (Вт) що споживається компресором у залежності від об’єму газу , при його зміні від 100 до 500 м³/год з кроком 10 м³/год, а також теоретичну роботу (Дж/кг) для значень =112; 136; 152;164; 183; 194; 202; 302; 430; 470; 493 м³/год. Формули:

12. Теплоізоляція стінки печі виконана з волокнистого матеріалу товщиною = 0,11 м, а саме стінка – з вогнетриву товщиною =0,2 м. Температура термоізоляції усередині печі _гор=1400 ⁰С, навколишнього середовища ззовні печі _о.с=28 ⁰С, коефіцієнт тепловіддачі у навколишнє середовище =48 Вт/(м²∙К). Визначити величину теплового потоку:

а) при наявності термоізоляції за формулою , коефіцієнти теплопровідності: =5 Вт/(м∙К); =(0,02…0,5) Вт/(м∙К) з кроком 0,2 Вт/(м∙К);

б) у відсутності термоізоляції за формулою , коефіцієнт теплопровідності =(20; 18; 10; 7; 5; 3; 1,6; 1,1; 0,6) Вт/(м∙К).

Визначити температуру на зовнішній поверхні стінки _хол і температуру на границі вогнетрив-термоізоляція _гран. за умов варіанта а). Формули:

.

13. У кристалізаторі безперервної дії відбувається кристалізація водного розчину NaNO₃. Визначити величину теплового потоку (та супутні величини), який відводиться з теплообмінної поверхні площею =1,3 м² при охолоджені розчину від ₁=93 ⁰C до ₂=41 ⁰C, який вміщує ₁=16,2 моль NaNO₃ на =1000 г води, з урахуванням випаровування =4% вихідної кількості розчину. Концентрація насиченого розчину при 41 ⁰С складає ₂=12,6 моль на =1000 г води. Маса NaNO₃ = 8,52 кг/моль; питома теплота кристалізації _уд =2,11^.10⁵ Дж/моль; питома теплоємність твердої солі _р=2472 Дж/(кг∙К); питома теплота пароутворення води =2,345^.10⁵ Дж/кг; _пр=1. Продуктивність кристалізатора по розчину =(4200; 4500; 4720; 5000; 5300; 5600; 5900; 6000; 6500; 7000)кг/год. Формули: ; ;

; .

Протабулювати також залежність кількості кристалів _пр від продуктивності при =(4^.10³…7^.10³) кг/ч з кроком 100 кг/ч.

14. У насадочному адсорбері відбувається поглинання двооксиду сірки з інертного газу під атмосферним тиском. Адсорбер наповнений адсорбентом =48 м²/м³; =0,55 м³/м³. Визначити коефіцієнт масопередачі та супутні величини, якщо швидкість проходження газів крізь адсорбер (0,06; 0,1; 0,12; 0,14; 0,17; 0,19; 0,21; 0,24; 0,25) м/с. Газова фаза має наступні властивості: ρ =1,12 кг/м³; μ =0,172 Па∙с; D =11,47∙10^-6 м²/с. Формули:

; ; ; ; .

Виконати розрахунки за умови W=0,2 м/с, якщо G змінюєтся від 40 до 66,5 м²/м³, з кроком 0,1 м²/м^3.

15. Визначити діаметр ректифікаційної колони (м) з ковпачковими тарілками, відстань між якими =320 мм, якщо густина пари ρ ₀=1,3 кг/м³, тиск p ₀=1,04 кг/см², густина рідини ρ _p=420 кг/м³, абсолютному тиску у колоні p =1,3 кг/см², середній температурі =235 К. Крізь колону прокачується ₀=1200; 1300; 1420,8; 1600; 1700; 1820; 1940; 2000; 2150,8; 2300; 2500; 3000; 3400; 3620; 3800 м³/год пари. Розрахувати також залежність при м³/год з кроком 0,1 м³/год при ₀=2500 м/год. Формули:

; ; ; ; ; ; .

16. Надано залежності: ; ; ; за якими визначають кількість активного вугілля (кг), висоту його слою (м), і діаметр (м) адсорбера періодичної дії для очищення бензино-повітряної суміші від випаровувань бензину. Початкова концентрація бензину 0,028кг/м³, динамічна активність вугілля по бензину мас., кінцева активність після десорбції , насипна густина вугілля кг/м³. Тривалість десорбції, сушки та охолодження адсорбенту складає год. Виконати розрахунки для умов:

а) Витрати суміші парів бензину і повітря =1020; 1100,8; 1200; 1320; 1500; 1600; 1720; 1800; 2000; 3000; 3500; 3700; 4000 м³/год. Швидкість бензино-повітряної суміші =0,28м/с.

б) Витрати =2500 м³/г; швидкість =0,1…1,1 м/с з кроком 0,05 м/с.

17. Термокамера має стінку товщиною м теплопровідністю =3,3 Вт/(м*К). Температура в камері ззовні . Коефіцієнт тепловіддачі в навколишнє середовище , у середині термокамери . Визначити залежність температури стінки всередині та зовні, теплового потоку тощо від коефіцієнта . Формули: ; ; .

Виконати розрахунки також за умов , м з кроком 0,01 м.

18. Кришка апарата радіусом a =0,33 м та товщиною k =0,02 м знаходиться під дією тиску p =0,15 МПа. Визначити напруження а також прогин перегородки I, якщо вона зроблена з сталі (E =2,1∙10⁵ МПа, μ =0,31) з кроком по радіусу м, а також в точках: r= 0,001; 0,006; 0,011; 0,018; 0,024; 0,028 м. Формули:

; ;

; .

19. Надані формули для розрахунку напруження σ_r і σ_T та переміщення Y у сталевому балоні:

; ;

.

Розміри балону: r ₁=0,21 м, r₂ =0,44 м. Тиск у балоні p ₁=162 МПа, та ззовні p ₂=32 МПа. Модуль пружності та коефіцієнт Пуассона для сталі: , .

Роздрукувати σ_T, σ_r, u, R з кроком по радіусу ΔR= 0,01 м.

Визначити окремо σ_T, σ_r, u, при R = 0,211; 0,217; 0,388; 0,411; 0,415; 0,418; 0,433.

20. Визначити зміщення серединної лінії стінки сталевої труби =0,2 м, =0,32 м та супутні величини. Коефіцієнт Пуассона сталі =0,3; модуль пружності Е =2•10 МПа; =2. Розрахункова формула:

, де .

Розрахунок виконати для двох випадків:

1) Навантаження тиском Р =123 МПа, Р =1…23,3 МПа з кроком 0,01 МПа.

2) Навантаження тиском Р =123; 122,1; 116; 111; 100; 89; 80; 77; 65; 53; 45; 41; 34; 28 МПа; Р =28 МПа.

21. Для ребра пластинчатого теплообмінника, яке знаходиться у повздовжньому потоці турбулентного повітря швидкістю V =63 м/c визначити значення місцевого коефіцієнта тепловіддачі α і товщину прикордонного слою δ: а) для координат x від 0,04 м до 1,2 м з кроком 0,01 м; б) для координат x, що приймають значення: 0,045; 0,06; 0,09; 0,12; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 1,0. Фізичні константи: , . Формули:

; ; ; .

22. Визначити напруження σ_r і σ_T та переміщення u у товстостінному циліндрі r ₁=0,16 м, r₂ =0,29 м під дією внутрішнього p ₁=150 МПа та зовнішнього p ₂=14 МПа тиску. Модуль пружності та коефіцієнт Пуассона: , . Розрахункові формули:

; ;

= .

Роздрукувати σ_T, σ_r, u, R з кроком по радіусу ΔR=

Визначити окремо σ_T, σ_r, u, при R = 0,134; 0,137; 0,142; 0,167; 0,184; 0,201; 0,283.

23. Термокамера має піношамотні стінки, товщиною δ =0,28 м. Температура внутрішньої поверхні стінок t_{с 1}=1050 ⁰C, зовнішньої t_{с 2}=70 ⁰C. Теплопровідність . Визначити перепад температур , температуру Т ^* стінки та супутні величини: а) на глибині х =0; 0,05; 0,1; 0,13; 0,15; 0,18; 0,2; 0,23 м; б) на глибині х від 0,1 м до 0,27 м з кроком 0,01 м.Формули:

; ; ;

; ; .

24. Кришка апарату діаметром D =0,3 м та товщиною k =0,02 м заходіться під дією тиску p =0,28 МПа ацетилену. Визначити напруження а також прогин кришки S, якщо вона зроблена з сталі (E =2,1∙10⁵ МПа, μ =0,31) з кроком по радіусу a, а також в точках: r=0; 0,007; 0,011; 0.013; 0,019; 0,027; 0,029 м. Формули:

a= D/2;

; ;

; .

25. З резервуару, з температурою та під тиском P ₀=5 МПа, через конфузорне сопло витікає кисень у середовище з тиском P =1…3,8 МПа. Коефіцієнт адіабати . Визначити швидкість витікання кисню V в залежності від P з кроком 0,2 МПа, а також при P =1,1; 1,35; 1,66; 2,15; 2,73; 3,7 МПа. Формула:

.

26. Клінкерна піч має стінку товщиною 2 м та теплопровідністю . Температура в печі ззовні . Коефіцієнт тепловіддачі в навколишнє середовище , у середині печі .

Визначити залежність температури стінки всередині та зовні, тепловий потік тощо від коефіцієнта . Формули: ; ; .

Виконати розрахунки також за умов , м з кроком 0,02 м.

27. Стінка термокамери для сушіння полікарбонату складається з двох шарів. Перший шар: . Другий шар . Температура у камері , ззовні – . Визначити температуру на поверхні стінки камери та між шарами в залежності від коефіцієнта тепловіддачі . Врахувати . Розрахувати також залежність з кроком . Формули:

; ; ; .

28. Визначити залежність товщини гідродинамічного шару рідини на відстані м, якщо рідина обтікає плоске ребро конструкції, яке має довжину м. Параметри рідини в потоці: ; . Також визначити залежність коефіцієнта тепловіддачі від координати , за умови x =0,3... l м з кроком 5 см. Формули:

; ; ; .

29. Подвійна термоізоляційна стінка виготовлена з двох шарів. Перший має товщину і коефіцієнт теплопровідності , а другий – м і , відповідно. Температура однієї з сторін стінки , другої . Коефіцієнти тепловіддачі від стінки . Тепловий потік крізь стінку . Визначити температуру поверхонь стінок t₁, t ₂ ,t₃ в залежності від товщини слою: м. Визначити також коефіцієнт , якщо м з кроком м. Формули: ; ;

; ; .

30. До каналу охолодження валка каландру подається вода зі швидкістю =0,18 м/с. Температура стінок каналу =58 ⁰С. Довжина каналу =1,6 м. Температура води на вході _вх=9 ⁰C, на виході _вих=33 ⁰С. Визначити коефіцієнт тепловіддачі , якщо діаметр каналу =0,002; 0,003; 0,006; 0,01; 0,011; 0,015; 0,012; 0,021; 0,025; 0,03 м, а також величину теплового потоку Q в залежності від діаметру , якщо діапазон його зміни складає від 0,005 м до 0,025 м з кроком 0,0005 м. Фізичні коефіцієнти: _ж =1,17^. 10^-6 м²/с; _p= 4,12^.10^-3 Дж/(кг∙К); =0,73 Вт/(м∙К); =998,65 кг/м³; =1150^.10^-6 Па^.с; = 550,6^.10^-6 Па^.с. Формули: ;

;

.

31. У компресійній камері стискається газ, об’ємом від P ₁=3 кг/см² до P ₂=22 кг/см². Початкова температура газу ₁ = 5 ⁰C; КПД компресора = 0,7. Теплофізичні константи: =1,23; =489,5 Дж/(кг∙К); = 0,76 кг/м³. Визначити потужність (Вт), що споживається при стисканні, у залежності від об’єму газу , при його зміні від 40 до 400 м³/год з кроком 10 м³/год, а також теоретичну роботу (Дж/кг) для значень =12; 13; 15,2;16,4; 18,3; 94; 20; 30; 43; 140; 288; 300 м³/год. Формули:

32. Технологічний корпус теплоізольований спіненим полімером товщиною = 0,07 м, а саме стінка корпусу має товщину =0,2 м. Температура усередині корпусу _гор=115 ⁰С, навколишнього середовища ззовні – _о.с=6 ⁰С, коефіцієнт тепловіддачі у навколишнє середовище =50 Вт/(м²∙К). Визначити величину теплового потоку:

а) при наявності термоізоляції за формулою , коефіцієнти теплопровідності: =12 Вт/(м∙К); =(0,05…9) Вт/(м∙К) з кроком 0,05 Вт/(м∙К);

б) у відсутності термоізоляції за формулою , коефіцієнт теплопровідності =(21; 18; 19; 17; 5; 3; 1,6; 1,1; 0,6) Вт/(м∙К).

Визначити температуру на зовнішній поверхні стінки _хол і температуру на границі шарів корпусу _гран. за умов варіанта а). Формули:

.

33. Визначити величину теплового потоку у процесі кристалізації водного розчину СаNO₃ (та супутні величини), якщо тепло відводиться з теплообмінної поверхні площею =1,5 м² при охолоджені розчину від ₁=88 ⁰C до ₂=39 ⁰C, який вміщує ₁=14,9 моль СаNO₃ на =965 г води, з урахуванням випаровування =5% вихідної кількості розчину. Концентрація насиченого розчину при 39 ⁰С складає ₂=12,8 моль на =965 г води. Маса СаNO₃ = 8,5 кг/моль; питома теплота кристалізації _уд =2,16^.10⁵ Дж/моль; питома теплоємність твердої солі _р=2470 Дж/(кг∙К); питома теплота пароутворення води =2,343^.10⁵ Дж/кг; _пр=1. Продуктивність процесу кристалізації по розчину складає 4100; 4220; 4720; 5000; 5300; 5600; 5900; 6000; 6500; 6980 кг/год. Формули:

; ;

; .

Розрахувати також залежність кількості кристалів _пр від продуктивності при =(4^.10³…7^.10³) кг/ч з кроком 100 кг/ч.

34. У насадочному адсорбері відбувається поглинання парів бензолу з інертного газу під атмосферним тиском. Адсорбер наповнений адсорбентом =61 м²/м³; =0,58 м³/м³. Визначити коефіцієнт масопередачі та супутні величини, якщо швидкість проходження газів крізь адсорбер U складає: 0,04; 0,1; 0,13; 0,14; 0,17; 0,177; 0,21; 0,234; 0,25) м/с. Газова фаза має наступні властивості: ρ =1,11 кг/м³; μ =0,17 Па∙с; D =11,6∙10^-6 м²/с. Формули: