نمونه سوالات انتقال حرارت استاد معینی

سلام دوستان   

در این پست می خوام نمونه سوالات امتحان میان ترم انتقال حرارت استاد معینی رو براتون بزارم   

۱ ) یک پوسته پلاستیکی با ضریب هدایت حرارتی k بین دو استوانه فلزی قرار دارد اگر این دو

استوانه فلزی در دماهای ثابت T₀ و T₁ قرار داشته باشد توزیع دما ÷ایدار در داخل این پلاستیک به چه صورت خواهد بود ؟ 

( R₁ و R₂ شعاع های ذو استوانه هستند .) 

2) یک مایع با نقطه جوش مشخص و گرمای نهان تبخیر  214kg/k   در یک محفظه کروی با قطر  500mm و دمای سطح 10C نگه داری می شود این محفظه در محیطی به دمای 25C قرار دارد دمای دیوارهای موجود نیز 25C است با فرض ضریب 0.2 و ضریب انتقال حرارت جابجایی h=10  نرخ تبخیر این مایع در شرایط پایدار چقدر است ؟ این مساله را در حالت ناپایدار نیز حل کرده و با قسمت اول مقایسه کنید . 

3) هوای داخل محفظه ای با دمای T_i=50c در تماس با محفظه دیوار با ضخامت 200mm و ضریب رسانش 4w/m.c قرار دارد و از طریق جابجایی با ضریب h_i=20 می شود .در دیوار حرکت یکنواخت 1000w/m³ تولید می شود برای جلوگیری از اتلاف انرژی تولیدی در دیوار به هوای بیرون با شرایط    T₀=25c  و h₀=5w/m².k  یک نوار باریک الکتریکی بر سطح خارجی دیوار نصب می شود که شار حرارتی یکنواخت ''q را تولیدمی کند. 

الف ) توزیع دما در این دیواره به صورت شماتیک

ب ) دماهای  T₀  و T₁  را بدست اورید 

ج) مقدار ''q که باید توسط ئیواره گرم تولید شود تا تمام حرارت تولید شده در دیوار به هوای داخل محفظه منتقل شود چقدر است  

د) اگر تولید حرارت متوقف شوذ و شار حرارتی ثابت بماند دمای T₀ در سطح خارجی؟ 

4)یک مخزن کروی به شعاع 250 را در نظر بگیرید برای کاهش اتلاف حرارتی در این مخزن از یک لایه عایق استفاده شده است. ضریب رسانش این عایق K=1.6*10^-4 است . اگر نسبت حرارتی با عایق به اتلاف حرارتی بدون عایق 99.8% باشد ضخامت عایق چقدر است؟ 

5)یک لوله به قطر داخلی 60mm موجود است . در این لوله یک سیال گرم با دما 250c جریان دارد ضریب جابجایی بین این سیال و سطح لوله 500 است لوله دارای ضریب پخش 0.8 است ضریب انتقال حرارت جابجایی بین سطح خارجی و هوای اطراف 25 است دمای هوای محیط و دیواره های اطراف ان 25c است اگر دمای سطح خارجی این لوله 299c باشد ضخامت این لوله و میزان اتلاف حرارتی را بدست اورید. 

6)یک دیوار مرکب است اگر ضریب رسانش این دیوار مرکب در قسمت میانی k_B=15 و حرارت با نرخ یکنواخت q_B=4*10⁶ در ان تولید شود دماهای T₂ و T₁ و شارهای حرارتی در دیواره های cوA را بدست اورید. 

(شکل این مساله را برای دانلود در لینک زیر گذاشتم ) 

http://s1.picofile.com/file/6761650900/untitled.bmp