teplotekhnika6369314692430011743

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
«Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А.»
Кафедра «Сварка и металлургия»
Контрольная работа по дисциплине
«Металлургическая теплотехника»
Выполнил студент гр. б-МЕТЛипу41
Галиев Рустам Равилевич
Факультет: ИММ
№ зач.кн.:162117
Проверил:
к.т.н, доцент.: Анкудинова М.С.
Саратов-2020
Задача 1
Определить
плотность
теплового
потока
через
плоскую
стенку
нагревательной печи, состоящую из двух слоев кладки: шамотного кирпича
толщиной  1  0,56 м и диамитового кирпича  2  0,24 м , если температура
внутренней поверхности кладки равна t ст1 , а температура наружного воздуха
t 0  25C .
Коэффициент
1  0,95 Вт  м  К  ,
теплопроводности
наружного
слоя
внутреннего
2  0,15 Вт  м  К  .
слоя
кладки
Коэффициент
теплоотдачи конвекцией со стороны наружной поверхности  к  8,5 Вт
м
2
 К
,
а ее степень черноты  .
Таблица 1 – Исходные данные
Номер варианта
t ст1 ,C

1
850
0,62
Решение
При сложном теплообмене (конвекцией и излучением) результирующая
плотность теплового потока определяется как сумма конвективной и лучистой
составляющих:
q  qконв  q луч , Вт
(1)
м2
Удельный тепловой поток вызванный конвекцией:
qконв 
t ст1  t 0
1 1 1


1 2  к
, Вт
м2
(2)
2
qконв 
850  25
 358 Вт 2
м
0,56 0,24 1


0,95 0,15 8,5
Удельный тепловой поток вызванный излучением:
 t ст1  273  4  t 0  273  4 
q л  c0 
 
 , Вт м 2
100
100
 
 

где
с0  5,67 Вт
м
2
К4
(3)
- коэффициент излучения абсолютно черного
тела;
 850  273  4  25  273  4 
q л  0,62  5,67  
 
   55633 Вт м 2
100
100
 
 

Подставляя полученные значения в формулу (1), находим
q  358  55633  55991 Вт
Ответ: q  55991 Вт
м2
м2
.
Задача 2.
Металлический образец массой 2 кг взят при температуре плавления и
полностью расплавлен, при этом было израсходовано 420 кДж теплоты.
Определите, что это за вещество и чему равна температура плавления этого
металла?
3
Решение.
Дано:Q = 420 кДж = 420000 Дж,m = 2кг. Найти λ-?,tпл-?. Для определения из
какого вещества изготовлен металлический образец, определим его удельную
теплоту плавления и по таблице найдем, какому веществу она соответствует ,
затем по той же таблице восстановим соответствующую температуру плавления.
Воспользуемся формулой количества теплоты плавления, которой нам будет
достаточно, т.к. образец уже находится при температуре плавления:
Q=λm; λ = Q/m =420000/2 =210000 = 2,1·105 (Дж), что по указанной таблице
соответствует меди, а ее температура плавления равна tпл = 1085°С
Ответ. Медь; tпл = 1085°С
4