Теплофизика ТТ.132

Помощь он-лайн только по предварительной записи

ФГОУ ВПО «Ивановский институт ГПС МЧС России»

ТТ.132

Часть задач есть решенные, контакты

21. Определить количество теплоты, передаваемое в единицу времени через стену из силикатного кирпича длиной 3 м, высотой 2 м, если толщина стены и температуры на поверхностях стены следующие.

22. Противопожарный занавес для театральной сцены теплоизолирован. Рассчитать толщину этой теплоизоляции, если температура на необогреваемой поверхности занавеса не должна превышать 160ºС. Плотность теплового потока q, материал занавеса и температуру на обогреваемой стороне занавеса (t1) принять в соответствии со своим вариантом

23. Между слоями красного и шамотного кирпича, толщина каждого из которых 12 см, засыпан котельный шлак. Рассчитать толщину этой засыпки с условием, чтобы температура на наружной поверхности красного кирпича не превышала 90ºС. Температура на обогреваемой поверхности шамотного кирпича и плотность теплового потока соответственно равны:

Коэффициент теплопроводности материалов взять при средней температуре стены.

24. Через стенку здания из ЛМК (легкие металлические конструкции) проходит стальной паропровод. В качестве утеплителя в стенных панелях использован пенополистирол. Допустимая температура нагрева пенополистирола 313 К. Для исключения нагрева полистирола паропровод при проходе через стенку заключен в гильзу из керамзитобетона. Рассчитать толщину стенки теплоизоляционной гильзы. Потери тепла через гильзу 45 Вт на метр длины. Температура внутренней поверхности паропровода и диаметры трубы соответственно равны:

25. Стены сушильной камеры выполнены из слоя красного кирпича толщиной 250 мм и слоя строительного волокна толщиной 200 мм. Коэффициент теплопроводности строительного волокна 0,056 Вт/м ∙ К. Определить потери тепла через 1 м2 стенки и температуру в плоскости соприкосновения слоев, если на внешней поверхности кирпичного слоя и внешней поверхности войлочного слоя установились температуры:

26. Определить температуру на наружной поверхности вращающегося шарообразного варочного котла, внутренний диаметр которого 1300 мм, а общая толщина стенки котла и слоя теплоизоляции 250 мм. Тепловой поток через тепловую изоляцию не должен превышать 600 Вт. Температура на внутренней поверхности и материал изоляции взять в соответствии со своим вариантом:

27. Рассчитать толщину слоя тепловой изоляции из альфоля гофрированного, расположенного между слоя слоями силикатного и шамотного кирпича толщиной 215 мм. Температура на наружной поверхности не должна превышать 90ºС. Температура на внутренней поверхности силикатного кирпича и плотность теплового потока соответственно равны:

Коэффициент теплопроводности альфоля гофрированного принять равной средней температуре теплоизоляции.

28. Определить требуемую толщину защитного слоя арматуры железобетонного перекрытия из песчаного бетона, если начальная температура стены 20ºС. Температура на поверхности арматуры не должна превышать 470ºС. Время прогрева и температуру обогреваемой поверхности взять в соответствии с вариантом:

29. Деревянная стена защищена слоем из шамотного кирпича. Определить температуру в точке соприкосновения кирпичной кладки с деревянной стеной и сделать вывод о возможности самовоспламенения древесины, если начальная температура кирпичной кладки 20ºС. Толщина кирпичной кладки, время прогрева и температура обогреваемой поверхности указаны в таблице:

30. Определить время теплового воздействия на противопожарную стену из аглоперлитобетона, считая её полуограниченным телом, если начальная температура 20ºС, а температура обогреваемой поверхности и толщина стенки соответственно равны:

31. Железобетонная плита перекрытия изготовлена из керамзитобетона. При начальной температуре плиты в 25ºС в условиях стандартного пожара с одной стороны плита подвергается нагреву. Определить температуру на необогреваемой стороне плиты, если толщина плиты и время горения соответственно равны:

32. Плита перекрытия из бетона на песчанном щебне толщиной 250 мм подвергается нагреву в условиях стандартного температурного режима.

Начальная температура 15ºС. Определить температуру на поверхности арматуры, если толщина защитного слоя арматуры и время нагрева соответственно равны:

Принимая критическую температуру арматуры равной 450ºС, сделать вывод о возможности обрушения конструкции.

33. Определить предел огнестойкости перегородки из бетона на гранитном щебне, считая её полуограниченным телом, подвергающейся одностороннему нагреву в условиях стандартного температурного режима, если начальная температура конструкции 20ºС, температура на необогреваемой поверхности не должна превышать 160ºС, толщина перегородки соответственно равна:

34. Определить количество тепла, отдаваемое дымовыми газами ограждающим поверхностям помещения при пожаре. Внутренние размеры помещения: ширина – 4 м, длина – 6 м, высота 3.5 м. Средняя температура дымовых газов (tf) и температуры поверхностей ограждающих конструкций (tw) соответственно равны:

35. Определить плотность теплового потока от поверхности печи к сгораемой поверхности в конвективном теплообмене при условии, толщина противопожарной закрытой отступки 15 см. что температура сгораемой поверхности 50ºС, а температура поверхности печи соответственно равна:

36. Определить плотность теплового потока от дымовых газов к поверхности дымохода длиной 20 м сечением 125 х 125 мм. Дымовые газы движутся со скоростью 3 м/с. Средняя температура дымовых газов и температура поверхности дымохода соответственно равны:

37. Воздухоподогреватель представляет собой коридорный пучок труб, который обтекается поперечным потоком воздуха. Диаметр труб 50 мм. Средняя температура потока воздуха 200ºС. Число рядов по ходу газов 20. Шаги труб s1 = s2. Определить плотность теплового потока.

38. Трубы диаметром 80 мм расположены в коридорном порядке. Определить средний коэффициент теплообмена между поперечным потоком дымовых газов и стенками труб котельного пучка. По направлению потока газов в пучке 4 ряда труб с одинаковой поверхностью. Шаги труб поперёк лотка 2d, вдоль — 1.5d. Температура газов перед пучком 1100ºС, за пучком 900ºС. Скорость движения в пучке соответственна равна:

39. Определить минимальное расстояние, обеспечивающее безопасность соседнего с горящим дома, если горит деревянный дом длиной А, высотой Н.

Кроме того, оценить безопасное расстояние от факела для личного состава, работающего на пожаре без средств защиты, от теплового воздействия при условии: а) кратковременного пребывания; б) длительной работы. При кратковременном тепловом воздействии для кожи человека qкр = 1120 Вт/м2, при длительном qкр = 560 Вт/м2. При решении задачи учитывать только теплообмен излучением. Коэффициент безопасности принять равным 1,2.

40. Определить, во сколько раз уменьшится плотность теплового потока между двумя плоскопараллельными поверхностями, если между ними установить однослойный экран из полированного алюминия. Степени черноты поверхностей взять в соответствии со своим вариантом.

41. Можно ли применять экран из шлифованной стали для защиты деревянного простенка из сосновой древесины от печи, выполненной из красного кирпича, если допустимая температура применения данного экрана 1020 К? Температуру печи взять в соответствии со своим вариантом. Все недостающие параметры взять в соответствующих приложениях.

42. Определить требуемое количество экранирующих слоёв из шлифованной листовой стали для защиты деревянной конструкции от лучистой тепловой энергии, если степень черноты излучающей поверхности 0.8. Плотность теплового потока соответственно равна:

Степень черноты материала экрана, сосновой шероховатой древесины и критическую плотность теплового потока для древесины выбрать по соответствующим приложениям.

43. Определить количество листов полированного алюминия, расходуемого на устройство экранирующих щитов, предназначенных для защиты людей в условиях длительной работы по тушению пожара газового фонтана. Степень черноты боевой одежды принять 0,8.

44. Дать заключение о достаточности минимально безопасного расстояния между двумя деревянными домами, если коэффициент безопасности равен 1.2. Длину дома (А), высоту до конька (H) и величину минимально безопасного расстояния взять в соответствии со своим вариантом. Все недостающие данные взять в соответствующих приложениях.

45. Найти максимальную высоту штабеля сосновых досок, если размер досок и расстояние между штабелями соответственно равны:

Все недостающие данные взять в соответствующих приложениях.

46. Определить коэффициент теплообмена и плотность теплового потока в лучистом теплообмене между дымовыми газами и стенками дымохода, если в дымовых газах содержится 13% СО2 и 11% Н2О. Сечение дымохода а х b = 25 х 12.5 см, высота h = 3м. Температуры дымовых газов и поверхности стенки соответственно равны:

47. При продолжительном пожаре в подвальном помещении установилась температура среды tf. Температура в помещении со стороны первого этажа равна 20ºС. Определить температуру на поверхности перекрытия со стороны первого этажа, если оно выполнено из песчаного бетона толщиной 25 см. Температуру tf выбрать в соответствии со своим вариантом.

48. Для изоляции стенки топливника технологической печи между слоями, выполненными из шамотного и красного кирпича, засыпан котельный шлак. Определить толщину засыпки из котельного шлака, если толщина слоя из шамотного кирпича 125 мм, толщина слоя красного кирпича 100 мм, температура в помещении равна 20ºС, а температура на наружной поверхности печи не должна превышать 90ºС. Температуру среды в топливнике взять в соответствии со своим вариантом.

49. Рассчитать необходимую толщину слоя тепловой изоляции паропровода, выполненного из углеродистой стали диаметром d1/d2 = 50/53 мм, чтобы температура на внешней поверхности теплоизоляции не превышала 60ºС. Температура окружающей среды 10ºС. Температуру паровоздушной смеси и материал теплоизоляции взять в соответствии со своим вариантом.

50. Подобрать эффективную теплоизоляцию паропровода, диаметр которого 50 мм. Температура на наружной поверхности изолятора не должна превышать

51. В цистерне длиной 1,6 м пожарного автомобиля для подачи воды необходимо установить трубчатый теплообменник. Расход воды 30 кг/с. Вода подаётся в цистерну с температурой 4ºС, а из цистерны в рукавную линию с температурой 6ºС. Внутри труб движутся дымовые газы со скоростью 10 м/с. Температура дымовых газов на входе равна 550ºС, а на выходе — 120ºС. Коэффициент теплопроводности стали – 40 Вт/(м ∙ С). Стенки цистерны утеплены так, что потерями тепла через них можно пренебречь. Определить расход дымовых газов, поверхность теплообмена, общую длину труб, число труб, длину одной трубы и объём, который займут трубы в цистерне, если диаметр труб и коэффициенты теплообмена соответственно равны:

Пример 1.

Какова должна быть толщина противопожарной стены из бетона, если температура обогреваемой поверхности 450ºС, температура необогреваемой поверхности 160ºС. Коэффициент теплопроводности λср. = 1,05 – 5,8 ∙ 10-4tср., а плотность теплового потока 1000 Вт/м2

Пример 2

Противопожарная закрытая отступка имеет толщину 13 см. Определить плотность теплового потока от поверхности печи к горючей поверхности в конвективном теплообмене при условии, если температура поверхности печи tw1 = 90ºС, температура горючей поверхности tw2 = 30ºС.

Пример 3

Определить коэффициент теплообмена и плотность теплового потока в лучистом теплообмене между дымовыми газами и стенками дымохода, если в дымовых газах содержится 13% СО2 и 11% Н2О. Сечение дымохода а х b = 25 х 12,5 см, высота h = 3м. Температуры дымовых газов и поверхности стенки соответственно равны 700°С и 680°С.

Пример 4

Дать заключение о достаточности минимально – безопасного расстояния между двумя деревянными домами, если коэффициент безопасности равен 1.2. Длина дома 4 м, высота до конька 3м, величина минимально-безопасного расстояния 4 метра.

Пример 5

Определить требуемую толщину бетонной стены, если коэффициент теплопроводности бетона равен 0,84 Вт/(м ∙ К); температура нагреваемой среды равна 20°С, температура на необогреваемой поверхности стены не должна превышать 160°С, температура нагретой среды при возможном пожаре равна 1100°С.

Пример 6

Определить предел огнестойкости перегородки из бетона на известняковом щебне, считая её полуограниченным телом, подвергающейся одностороннему нагреву в условиях стандартного температурного режима, если начальная температура конструкции 20ºС, температура на необогреваемой стороне не должна превышать 160ºС, толщина перегородки 0.12 м.

Пример 7

Подобрать эффективную теплоизоляцию паропровода, диаметр которого 100 мм. Температура на наружной поверхности изолятора не должна превышать 40ºС.

Часть задач есть решенные, контакты


Запись опубликована в рубрике Задачи, Теплофизика с метками , , , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>