Исходные данные.

Бак из дерева [λ_д=0,105 Вт/(м·К)] заполнен водой. Температура окружающего воздуха t₁=18,6 °С, воды t₂=4,8 °С, коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке α₁=7,9 Вт/(м²·К), от стенки к воде α₂=322 Вт/(м²·К). Точка росы воздуха t_p=14,3 °С.

Цель расчета.

Определить минимальную толщину стенки бака, при которой на наружной ее поверхности не будет выпадать роса.

Решение.

1-й этап. Выпадение влаги на поверхности тела может происходить при температуре поверхности, равной или меньшей, чем точка росы t_p, т. е. при условии t^I≤t_p. Поэтому процесс выпадения росы на поверхности стенки бака начнется при t^I = t_р=14,3 °С. Следовательно, плотность теплового потока, при которой начнется выпадение влаги,

q_mах = α₁(t₁ - t^I) = 7,9 (18,6 - 14,3) = 34 Вт/м².

Построим график зависимости q = f(t^I) при t₁=const и α₁=const (см. рис.) при изменении t^I от 0 до 20 °С.

Рис. Зависимость плотности теплового потока
от температуры наружной поверхности стенки бака.

Из рис. видно, что в зоне t^I<t_p по мере уменьшения t^I, когда возрастает q, увеличивается влаговыпадение.

2-ой этап. Минимальную толщину стенки, при которой плотность теплового потока будет в пределах величины q_mах, соответствующей началу выпадения росы, можно определить из уравнения

откуда δ_min=0,029 м.

Чтобы не происходило выпадения росы, температура поверхности бака должна быть выше 14,3 °С, что возможно в данных условиях при плотности теплового потока менее 34 Вт/м². Для этого необходимо, чтобы толщина деревянной стенки бака была более 29 мм.

Источник: Сборник задач по процессам теплообмена в пищевой и холодильной промышленности /Данилова Г.Н., Филаткин В.Н., Щербов М.Г., Бучко Н.А./ М.: Агропромиздат, 1986. - с. 126-127.

[ Главная] [ РЕДАКЦИЯ] [ АВТОРАМ] [ ЦЕНЫ] [ ДОГОВОРЫ] [ ССЫЛКИ] [ КОНТАКТЫ] [ README] [ Домой]