Создан заказ №1619106
30 декабря 2016
Нестационарная теплопроводность Неизменяющиеся граничные условия 3 рода Железобетонная плита перекрытия толщиной δ
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по теплоэнергетике и теплотехнике, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
Нестационарная теплопроводность. Неизменяющиеся граничные условия 3 рода
Железобетонная плита перекрытия толщиной δ, м обогревается с одной стороны средой с температурой tг, 0С в течение τ, мин. Коэффициент теплообмена на обогреваемой поверхности плиты . Начальная температура перекрытия t0 = 20 0C. Коэффициент теплопроводности железобетона λ = 1,2 Вт/(м∙К), коэффициент температуропроводности α = 5,6∙10-7 м2/с.
Рассчитать температуру на расстоянии s, м от обогреваемой поверхности плиты: а) принимая перекрытие за неограниченную пластину; б) принимая перекрытие как полуограниченное тело. (работа была выполнена специалистами author24.ru)
Исходные данные:
δ = 0,25 м; s = 0,04 м; tг = 800 0С; τ = 50 мин = 3000 c;
Решение:
а) Рассматриваем плиту как плоскую стенку
1. Рассчитываем числа Био и Фурье
Число Био:
Bi=a∙δλ=5,6∙10-7∙0,251,2=1,17∙10-7
Число Фурье:
Fo=a∙τδ2=5,6∙10-7∙30000,252=0,0269
2. По числу Фурье оценим, сколько членов ряда в расчетном уравнении следует учитывать.
В нашем случае F0 < 0,25, поэтому нужно взять сумму трех первых членов ряда.
3. По числу Био выписываем значение корней характеристического уравнения μ.
μ1 = 0,03741;μ2 = 3,1420;μ3 = 6,2834;
4. Рассчитаем температуру в плите перекрытия на заданном расстоянии от поверхности.
Вычислим коэффициенты Аi.
Аi=2sinμiμi+sinμi∙cosμi
А1=2sin(0,03741)0,03741+sin(0,03741)∙cos(0,03741)=1,00023
А2=2sin(3,1420)3,1420+sin(3,1420)∙cos(3,1420)=-2,84∙10-4
А3=2sin(6,2834)6,2834+sin(6,2834)∙cos(6,2834)=7,15∙10-5
Первый член ряда:
S1= А1∙cosμ1∙δ-sδ∙e-μ12∙Fo=1,00023∙cos0,003741∙0,25-0,040,25∙e-1.000232∙0,0269=0,999
S2=-2,84∙10-4∙cos3,1420∙0,25-0,040,25∙e-3.14202∙0,0269=0,000324
S3=7,15∙10-5∙cos6,2834∙0,25-0,040,25∙e-6.28342∙0,0269=0,000111
Можно ограничиться только первым членом.
Температура в плите перекрытия на заданном расстоянии от поверхности:
t = tг – (tг – t0)(S1 + S2 +S3) = 1200 – (1200 – 20)·0,999 = 20,5 ºC
б) принимая плиту за полуограниченное тело
Рассчитаем аргументы функции Крампа (Гауссового интеграла ошибок);
B1=s2aτ=0,0425,6∙10-7∙3000=0,488
B2=B1+aτλ=0,488+5,6∙10-7∙30001,2=0,522
Определим значения функции;
erf(B1) = erf(0,488) = 0,510; erf(B2) = erf(0,522) = 0,540
Рассчитаем значение искомой температуры.
Коэффициент теплоотдачи:
α=11,63e0,0023tг=11,63e0,0023∙800=73,2 Вт/(м2∙0С)
При нагревании полуограниченного тела в течении τ мин температура на расстоянии x = s от обогреваемой поверхности рассчитывается по формуле:
t=t0+[1-erfB1-expα∙s+α∙a∙τλλ](1-erfB2)tг-t0=
=20+[1-0,51-exp73,2∙0,04+73,2∙5,6∙10-7∙30001,21,2]х
х1-0,54800-20=21,2℃
ПРИЛОЖЕНИЕ
Вопросы
2. Может ли работа необратимого процесса быть больше работы обратимого процесса?
Термодинамический процесс называется обратимым, если он может происходить как в прямом, так и в обратном направлении, причем если такой процесс происходит сначала в прямом, а затем в обратном направлении и система возвращается в исходное состояние, то в окружающей среде и в этой системе не происходит никаких изменений.
Всякий процесс, не удовлетворяющий этим условиям, является необратимым.
При этом в обратном процессе система проходит через те же промежуточные состояния, что и в прямом процессе, но в обратном порядке. Все термодинамические функции для обратимого процесса принимают экстремальные значения.
Например, работа, совершаемая при обратимом процессе, наибольшая; она называется максимальной работой. При необратимых процессах происходит неизбежная потеря энергии. Чем меньше работа по сравнению с максимальной, тем более необратим процесс. Процессы, которые происходят без совершения работы, называются полностью необратимыми.
22. Может ли выполняться неравенство ∆Lx < 0?
Из определения ∆Lx кк работы проталкивания, то есть работы внешних сил на преодоление сил сопротивления трубы следует, что это работа не отрицательна.
42. Какое сечение сопла называют критическим?
Работа сопла основана на различных свойствах газового потока на дозвуковых и сверхзвуковых скоростях. Скорость дозвукового потока будет увеличиваться по мере сужения канала, так как массовый расход является постоянным. На дозвуковых скоростях газовый поток является сжимаемым; звук (волна малого давления), будет распространяться через такой поток. Вблизи «горлышка» сопла, где площадь сечения наименьшая, локальная скорость газа становится звуковой (число Маха М =1) Как только площадь сечения сопла начинает увеличиваться, газ продолжает расширяться и газовый поток ускоряется до сверхзвуковых скоростей, где звуковая волна не проходит в обратную сторону через газ (М> 1).
Сечение, в котором локальная скорость газа становится звуковой называют критическим.
62...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
31 декабря 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Нестационарная теплопроводность Неизменяющиеся граничные условия 3 рода
Железобетонная плита перекрытия толщиной δ.docx
2019-11-24 01:13
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.1
Положительно
Автор просто космос, заказывала 2 работы, все выполнены отменно , профессионально , быстро и качественно , всегда идет на встречу , РЕКОМЕНДУЮ!!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
