و دماي هواي ورودي T 20= o C باشد. طبق اطلاعات كاتالوگ 2.5kW است. در صورتي كه هوادهي دستگاه

Μέγεθος: px

Εμφάνιση ξεκινά από τη σελίδα:

Download "و دماي هواي ورودي T 20= o C باشد. طبق اطلاعات كاتالوگ 2.5kW است. در صورتي كه هوادهي دستگاه"

Σταμάτις Πρωτονοτάριος
5 χρόνια πριν
Προβολές:

1- بخاري گازسوز كارگاهي مدل انرژي از تعدادي مجرا تشكيل شده كه گازهاي احتراق در آن

1 1- بخاري گازسوز كارگاهي مدل انرژي از تعدادي مجرا تشكيل شده كه گازهاي احتراق در آن جريان دارد و در اثر عبور هوا از روي سطح خارجي اين پره ها توسط يك پروانه محوري fan) (axial گرما به هوا منتقل مي شود. توان گرمايي توليدي بخاري و دماي هواي ورودي T 20= o C باشد m hr طبق اطلاعات كاتالوگ 2.5kW است. در صورتي كه هوادهي دستگاه دماي سطح بيروني مجرا ) مجراهاي داغ كه گازهاي احتراق در آن جريان دارد ( را به دست آوريد. ) تعداد سطوح انتقال حرارت 8 تا و به شكل تقريبي صفحه تخت به ابعاد 0.38m*0.48m كه جريان هوا به موازات L=0.38m است. جريان هوا روي صفحه تخت به علت ارتعاش دايمي دستگاه مغشوش است. از اثر وجود هر سطح روي سطح ديگر صرف نظر كنيد. ( ) فرمولها آخر سوالات ( خواص هوا:

2- در مسأله قبل به منظور حفاظت از سطوح انتقال حرارت در برابر سوخته شدن پس از قطع جريان گاز پروانه تا مدتي به كار خود ادامه مي دهد تا سطوح فلزي به تدريج خنك شده و پس از آن توسط يك حسگر دماي آن كنترل

مي خواهيم زمان لازم براي اينكه دماي پره به ضخامت t=2mm از دماي اوليه C به دماي ايمن T T i 300= o 2 70= o C مي رسد را به دست آوريم.

2 2- در مسأله قبل به منظور حفاظت از سطوح انتقال حرارت در برابر سوخته شدن پس از قطع جريان گاز پروانه تا مدتي به كار خود ادامه مي دهد تا سطوح فلزي به تدريج خنك شده و پس از آن توسط يك حسگر دماي آن كنترل مي شود. در صورتي كه به حد كافي پايين باشد برق پروانه قطع و دستگاه به طور كامل خاموش مي شود. مي خواهيم زمان لازم براي اينكه دماي پره به ضخامت t=2mm از دماي اوليه C به دماي ايمن T T i 300= o 2 70= o C مي رسد را به دست آوريم. زماني كه فن بايد كار كند تا سطح فلز از دماي به دماي T i فلز ) V حجم فلز است. ( : T 2 برسد را به دست آوريد. ) با توجه به نازك بودن فلز از تحليل يكپارچه استفاده كنيد ( خواص ρ=7800 kg/m 3 c p =450 J/kg.K 3- مي خواهيم براي يك سردخانه يك كاميون حمل مواد غذايي يخچال انتخاب كنيم. دماي مينيمم سطح داخلي سردخانه ) دماي طرح داخلي ( برابر C و دماي محيط هواي بيرون در گرمترين شرايط ) دماي طرح بيرون ( C T T i 18-= o o 35= o است. با در نظر گرفتن ماكزيمم سرعت حركت ممكن براي كاميون V =150km/h ظرفيت يخچال لازم را به دست آوريد. ديوار سردخانه را از جنس فايبر گلاس با ضريب هدايت k=0.05w/m.k و به ضخامت L=8cm و به ابعاد 5m*3m*2m در نظر بگيريد. ) راهنمايي : ظرفيت يخچال = تلفات برودتي از يخچال به بيرون - به علت حركت كاميون جريان هوا روي آن در همه جا مغشوش است. ضريب h متوسط را براي ديوار پشتي و جلويي يكسان و برابر ضريب h متوسط در ديواره هاي كناري در نظر بگيريد. ( ) فرمولها آخر سوالات ( خواص هوا:

30-= o =1.8m/s قرار مي دهيم. دماي اوليه لاشه برابر C و مي خواهيم زمان لازم براي خنك شدن مركز آن تا دماي T T i 37= o o 4= o C را برآورد كنيم.

3 4- شدت اتلاف حرارت از سطح يك كلكتور خورشيدي به ابعاد 1m*2m كه باد با سرعت V =30km/h از روي سطح آن و به موازات طول آن عبور مي كند چقدر است دماي متوسط سطح كلكتور T s 35= o C و خواص هوا به صورت زير است: ) فرمولها آخر سوالات ( 5- براي انجماد سريع لاشه گوشت آن را در سردخانه در برابر باد خنك با دماي C و سرعت V T 30-= o =1.8m/s قرار مي دهيم. دماي اوليه لاشه برابر C و مي خواهيم زمان لازم براي خنك شدن مركز آن تا دماي T T i 37= o o 4= o C را برآورد كنيم. لاشه را به صورت يك استوانه يك بعدي با قطر D=25cm و طول L=1.5m در نظر بگيريد. خواص ترموديناميكي گوشت: ) فرمولها آخر سوالات ( خواص هوا در دماي متوسط: W k 0.47 m. K m s

6- يك فرد در حالت فعاليت عادي به ميزان 120W گرما توليد مي كند. در صورتي كه اين گرما را به روشي از دست ندهد دماي سطح بدن بالا رفته و احساس نامطبوعي به انسان دست مي دهد.

4 6- يك فرد در حالت فعاليت عادي به ميزان 120W گرما توليد مي كند. در صورتي كه اين گرما را به روشي از دست ندهد دماي سطح بدن بالا رفته و احساس نامطبوعي به انسان دست مي دهد. دماي سطح بدن در حالت مطبوع براي انسان T s 33= o C است. براي افزايش شدت انتقال حرارت جابجايي به دو صورت مي توان عمل كرد: كاهش دماي محيط و افزايش سرعت هوا روي سطح بدن ) افزايش ). h در محيطي كه دماي هوا برابر T 30= o C است مي خواهيم به وسيله افزايش سرعت هوا ) استفاده از پنكه ( شرايط محيط را مطبوع كنيم. سرعت هوا از روي بدن چقدر بايد باشد ) بدن را به صورت يك استوانه با قطر متوسط D=30cm و طول L=1.7m در نظر بگيريد كه به صورت عمود بر جريان هوا ايستاده است. ) فرمولها آخر سوالات ( خواص هوا: 8- براي خنك شدن يك هندوانه به جرم m=4kg و دماي اوليه T i 22= o C آن را در مسير جريان آب رودخانه به دماي T 10= o =5m/s كه با سرعت V در حال جريان است قرار مي دهيم. مي خواهيم زمان خنك شدن مركز هندوانه را تا دماي C T o =15 o C پيدا كنيم. خواص هندوانه : k=0.6w/m.k و α=1.5*10-6 m 2 /s و ρ=950kg/m 3 و خواص آب رودخانه : ) فرمولها آخر سوالات ( و Pr=9 و ρ=999kg/m 3 μ=μ s = 1.14*10-3 kg/m.s,k=0.06w/m.k 9- اواپراتور يخچال قسمت سرد كننده يخچال است و از لوله هايي تشكيل شده كه سيال مبرد در آن جريان دارد. با گرفتن گرما از محيط اطراف سيال مبرد از مايع به گاز در دماي ثابت تبديل مي شود و محيط را خنك نگه مي دارد. اواپراتور يك كولر گازي را در نظر بگيريد كه مطابق شكل از تعدادي لوله موازي تشكيل شده است. هوا از روي لوله ها و به طور عمودي از روي آن عبور مي كند و با سطح لوله ها تبادل حرارت كرده و وارد محيط خانه مي شود. دماي سطح لوله ها ثابت و برابر T s 5= o C و دماي هواي T 1 25= o =2.5m/s است كه با سرعت V و دبي m=1kg/s از روي لوله ها عبور مي كند. تعداد لوله ها 30 ورودي برابر C عدد در دو رديف 15 تايي با قطر هريك D=0.8cm و طول L=1.5m به صورت آرايش مثلثي در برابر جريان هوا قرار دارند:

مجموعه لوله های اواپراتور که به صورت عمودی در معرض

فاصله طولي و عرضي و قطري لوله هاي مبدل به صورت S T

انتقال حرارت جابجايي سطح مجموعه لوله با جريان هواي

5 مجموعه لوله های اواپراتور که به صورت عمودی در معرض جريان باد پروانه قرار دارند. فاصله طولي و عرضي و قطري لوله هاي مبدل به صورت S T S= L =4cm و S D =4.5cm است. ) از فينهاي روي لوله ها صرف نظر كنيد. يعني لوله هاي مبدل بدون فين ( مطلوبست: الف) ضريب انتقال حرارت جابجايي سطح مجموعه لوله با جريان هواي عبوري از روي آن ب) دماي هواي خروجي پس از عبور از روي اواپراتور كولر گازي ) فرمولها آخر سوالات ( خواص هوا در دماي متوسط:

6 10- در صورتي كه در مسأله 9 از فين با ضريب تأثير 10=ε استفاده شود دماي هوا را بعد از عبور از مبدل به دست آوريد. ) راهنمايي: ابتدا Q را در حالت بدون فين از رابطه مربوطه در آخر سوالات به دست آوريد و با استفاده از تعريف ضريب تأثير Q با فين را از ضرب Q بدون فين در عدد ε به دست آوريد. 11- يك فرد شناگر در هنگام شنا به ميزان 300W گرما توليد مي كند. اگر محيط به اندازه كافي خنك نباشد يا سرعت جريان هوا از روي بدن به اندازه كافي نباشد بدن به صورت طبيعي براي افزايش شدت انتقال حرارت واكنش نشان داده و شروع به تعريق مي كند. دماي طبيعي و مطبوع سطح بدن انسان C است. در صورتي كه شناگر با سرعت متوسط V T s 33= o =2m/s شنا كند دماي آب حدأكثر چقدر مي تواند باشد تا فرد شناگر عرق نكند بدن را به صورت يك استوانه با قطر متوسط D=30cm و طول L=1.7m در نظر بگيريد كه در راستاي جريان آب حركت مي كند. ) راهنمايي: جريان آب از روي بدن را شبيه جريان از روي يك طرف صفحه تخت به ابعاد محيط بدن طول بدن در نظر بگيريد. فرمولها آخر سوالات ( خواص آب: 11 عدد Nu D براي جريان خارجي از روي لوله با مقاطع مختلف

8 ضريب Nu L متوسط براي جريان خارجي از روي صفحه: ضريب Nu L متوسط براي جريان تركيبي آرام و مغشوش روي صفحه: عدد Nu D براي جريان سيال از روي كره به قطر D: عدد Nu D براي جريان از روي دسته لوله ) تعداد رديف 16 به بالا (

اطراف: محاسبه سرعت ماكزيمم از روي لوله هاي مبدل براي محاسبه

9 ضريب تصحيح F براي تعداد رديف كمتر از 16 دماي هوا بعد از عبور از روي لوله هاي مبدل شدت انتقال حرارت بين لوله هاي مبدل و سيال اطراف: محاسبه سرعت ماكزيمم از روي لوله هاي مبدل براي محاسبه :Re D V max ST ST D V for SD ( ST D) 2 ST ST D V for SD 2( ST D) 2

10 تمرين های سری پنجم انتقال حرارت 1 مدرس : ﷴعلی فضيلتی دما در مختصات استوانه اي :

11 تمرين های سری پنجم انتقال حرارت 1 مدرس : ﷴعلی فضيلتی دما در مختصات كروي

Σχετικά έγγραφα

هلول و هتسوپ لدب م ١ لکش

هلول و هتسوپ لدب م ١ لکش دوفازي با كيفيت صورت مخلوط به اواپراتور به 1- در اواپراتور كولر يك اتومبيل مبرد R 134a با دبي 0.08kg/s جريان دارد. ورودي مبرد مي شود و محيط بيرون در دماي 25 o C وارد از روي اواپراتور از بخار اشباع است.