PROCESE DE TRANSFER DE CALDURA

PROCESE DE TRANSFER DE CALDURA

SUBIECTE ORIENTATIVE

Definiti mecanismul de transfer de caldura prin conductie si deduceti relatia de calcul a fluxului termic transferat prin pereti plani simpli si compusi.

Definiti mecanismul de transfer de caldura prin conductie si deduceti relatia de calcul a fluxului termic transferat prin pereti cilindrici simpli si compusi.

Analogia termoelectrica. Definitie. Exemplificare. Utilizare.

Calculati expresia rezistentei termice totale pentru un perete plan cu structura si caracteristicile urmatoare:

H λ₁ λ₅ H

λ₃

2H

λ₆ 2H

λ₂

3 H λ₄

2H

λ₇ H

δ₁ δ₂ δ₃

Definiti transferul de caldura prin mecanism de convectie. Prezentati criteriile de clasificare.

Calculati diametrul echivalent hidraulic pentru spatiul delimitat de interiorul mantalei cu diametrul D si exteriorul celor patru tuburi cu diametrul exterior d.

d

D

. Definiti lungimea caracteristica in transferul de caldura prin convectie

libera si precizati aceasta marime cand solidul este : a) perete

vertical, b) perete cilindric orizontal,c) placa plana orizontala.

In relatia lui Lorentz:

Nu = C∙ (Gr∙Pr)ⁿ

explicitati expresiile criteriilor de similitudine Nu, Gr, Pr si verificati

adimensionalitatea criteriului Nusselt:

Nu =

9. Prezentati expresiile termenilor din relatia Sieder - Tate:

Nu = 0,027 ∙Re^0,8 ∙Pr^1/3 ∙

10. Prezentati expresia coeficientului global de transfer de caldura dintre    

doua fluide separate de un perete plan.

11. Prezentati expresia coeficientului global de transfer de caldura dintre

doua fluide separate de un perete cilindric.

12. Definiti schimbatoarele de caldura si prezentati clasificarea lor din

punct de vedere constructiv si functional.

13. Prezentati relatiile de bilant termic si transfer de caldura pentru un schimbator de caldura.

14. Schema unui schimbator de caldura tub in tub si modul de calcul

pentru Δt _{mediu logaritmic} in cazul curgerii fluidelor in contracurent si

echicurent.

15. Calculul diferentei medii de temperatura pentru un schimbator de

caldura fascicul tubular in manta in care curgerea fluidelor este mixta

(contracurent si echicurent).

16. Schema unui schimbator de caldura fascicul tubular in manta tip 1-2

(2-4) cu cap fix (mobil).

17. Schema unui schimbator de caldura cu fascicul format din tuburi cu

suprafata extinsa.

18. Prezentati clasificarea combustibililor petrolieri.

19. Definiti puterea calorica inferioara si superioara a unui combustibil.

20. Definiti coeficientul cantitatii de aer cu care se realizeaza arderea unui

combustibil.

21. Prezentati compozitia gazelor de ardere rezultate la arderea unui

combustibil petrolier care contine carbon, hidrogen si sulf.

22. Prezentati analiza ORSAT a gazelor de ardere.

23. Deduceti relatia de calcul pentru coeficientul cantitatii de aer in functie

de rezultatele analizei ORSAT.

24. Prezentati schema de principiu si modul de functionare al unui cuptor

paralelipipedic vertical.

25. Bilantul termic global si randamentul termic al unui cuptor tehnologic.

APLICATII

1. Un schimbator de caldura are 480 de tuburi cu diametrul d = 20 x 2 mm, si lungimea L= 3 m. In schimbator se raceste un debit m_c = 25 t/h fractiune petroliera calda de la 160 ^oC la 70 ^oC, cu apa recirculata care se incalzeste de la 30 ^oC la 45 ^oC.

Sa se calculeze:

a)      Caldura cedata de produsul cald ( c_p = 2,6 kJ/ kg .^oC

b)      Debitul de apa de racire (c_p = 4180 J/ kg .^oC

c)      Coeficientul global de transfer de caldura.

2. Intr-un cuptor tehnologic se arde un debit de 800 kg/h metan cu un coeficient al cantitatii de aer α = 1,12.

Sa se calculeze:

a)      Debitul de aer real necesar combustiei.

b)      Compozitia molara a gazelor de ardere.

c)      Debitul de gaze de ardere rezultate.

d)      Caldura utila transferata in cuptor daca randamentul acestuia este η = 88 % , iar puterea calorica inferioara a metanului este

H_i = 50 MJ/kg.