Jelölje meg (aláhúzással vagy keretezéssel) Gyakorlatvezetőjét! Kovács Viktória Barbara Laza Tamás Ván Péter. Hőközlés.

Méret: px

Mutatás kezdődik a ... oldaltól:

Download "Jelölje meg (aláhúzással vagy keretezéssel) Gyakorlatvezetőjét! Kovács Viktória Barbara Laza Tamás Ván Péter. Hőközlés."

Kinga Mezei
7 évvel ezelőtt
Látták:

1 Adja meg az Ön képzési kódját! N Név: Azonosító: Terem Helyszám: KF - MŰSZAKI HŐTAN II. 1. ZÁRTHELYI Jelölje meg (aláhúzással vagy keretezéssel) Gyakorlatvezetőjét! Bihari Péter Both Soma Farkas Patrik Kovács Viktória Barbara Laza Tamás Ván Péter Dőry Zsófia Sztankó Krisztián Kun-Balog Attila Czél Balázs Könczöl Sándor Sándor Csaba Hőközlés Munkaidő: 80 perc A dolgozat megírásához szöveges adat tárolására nem alkalmas számológépen, valamint rajz- és íróeszközön és a Segédleten kívül más segédeszköz nem használható. Csak az az információ kerül értékelésre, amit kék vagy fekete színnel író tollal ír/rajzol! Ha leírt/rajzolt válaszát utólag módosítja, áthúzza vagy kijavítja, azt mindenképpen érvénytelennek tekintjük. Szükség esetén készítsen piszkozatot. A megoldásait tartalmazó lapot hajtsa A/5 méretűre és helyezze e feladatlapba! Értékelés: Feladat elérhető elért I. 30 II. 24 III. 36 IV. 40 ÖSSZ.: / Javította:

2 A számítási feladatok megoldásait (végeredményeit) a mellékelt táblázatok megfelelő rovataiba írja! Pontszám csak akkor adható, ha a helyes számeredményt a hozzá tartozó helyes mértékegységgel együtt tünteti fel e táblázatokban, abban az esetben is, ha a piszkozati (részletszámítási) lapokon egyébként megtalálható a helyes eredmény. Nem jár pontszám a részletszámítások nélkül közölt eredményekért. Az alábbi feladatok közül szabadon választhat, az összes feladat megoldásával többletpontot szerezhet. A megoldás során tartsa szem előtt Albert Einstein jótanácsát: Everything should be made as simple as possible, but not one bit simpler. I. FELADAT Egy háromrétegű sík fal sorrendben 2 mm vastag acél (λa 45,4 W/(m K)), ismeretlen vastagságú salakgyapot (λs 0,098 W/(m K)) és 30 mm vastag polipropilén (λp 0,12W/(m K)) alapanyagú rétegből áll. Határozza meg a salakgyapot réteg vastagságát és felületi hőmérsékleteit, ha a fal külső felületeinek hőmérséklete 40 C illetve 40 C és a falon átjutó hőáramsűrűség 50 W/m 2. Számítsa ki a fal egyenértékű hővezetési tényezőjét! II. FELADAT Két, a közöttük lévő távolsághoz képest végtelen nagynak tekinthető párhuzamos sík lemez közötti sugárzásos hőáramsűrűséget egy lemez (sugárzás elleni ernyő) alkalmazásával az eredeti érték harmadára kívánjuk csökkenteni. A bal oldali lemez hőmérséklete 160 C, fekteségi foka 0,8, a jobb oldali lemez hőmérséklete 27 C, feketeségi foka 0,5. Milyen feketeségi fokú legyen a sugárzásvédő ernyő, feltéve, hogy mindkét oldala azonos emissziós tényezővel jellemezhető? Mekkora lesz az ernyő hőmérséklete? Mennyi volt az eredeti hőáramsűrűség? III. FELADAT 4 cm 0,4 cm 1 cm 1 cm

3 IV. FELADAT Egy mérnök a következő kísérletet végezte el: Vizet forralt egy edényben majd a forrásban lévő vízbe olyan műanyag rudat tett, melynek középpontjába és a felszíne alá közvetlenül termoelemet helyezett. A következő értékeket mérte: a forrásban lévő víz hőmérséklete 98 C (a tengerszint feletti magasság miatt); a műanyag rúd vízbehelyezésétől számított pontosan három perc múlva a rúd középpontjának hőmérséklete 59, míg a felszínéé 82 C volt. A rúd sűrűsége 980 kg/m 3, fajhője 3900 J/(kg K). A kísérlet kezdetén a rúd egyenletesen 20 C hőmérsékletű volt. A rúd 2,2 cm átmérőjű és 14 cm hosszúságú, de a hővezetés szempontjából végtelen hosszú hengernek tekinthető. Határozza meg a rúd hővezetési és hőfokvezetési tényezőjét, a rúd és a víz közötti hőátadási tényezőt, valamint a rúd által három perc alatt felvett hőmennyiséget! I. /30 pont eredő hőellenállás-sűrűség 0 6 salakgyapot réteg vastagsága 0 6 acél-salakgyapot érintkezési sík hőmérséklete 0 6 salakgyapot-polipropilén érintkezési sík hőmérséklete 0 6 egyenértékű hővezetési tényező 0 6 II. /24 hőáramsűrűség az eredeti esetben 0 6 az ernyő feketeségi foka 0 9 az ernyő hőmérséklete 0 9

4 III. /36 az összes borda által leadott hőáram 0 9 borda hatásfoka 0 9 bordavéglap hőmérséklete 0 9 hőáramok aránya (bordázott/bordázatlan) 0 9 IV. /40 BIOT-szám 0 8 hőátadási tényező 0 8 hőfokvezetési tényező 0 8 hővezetési tényező 0 8 felvett hőmennyiség 0 8

5 I. eredő hőellenállás-sűrűség 1,6 (m 2 K)/W salakgyapot réteg vastagsága 0,1323 m acél-salakgyapot érintkezési sík hőmérséklete 39,99 C salakgyapot-polipropilén érintkezési sík hőmérséklete 27,5 C egyenértékű hővezetési tényező 0,1027 W/(m K) II. hőáramsűrűség az eredeti esetben 682,6 W/m 2 az ernyő feketeségi foka 0, az ernyő hőmérséklete 390 K III. az összes borda által leadott hőáram 9134,6 W borda hatásfoka 0,910 1 bordavéglap hőmérséklete 91,2 C hőáramok aránya (bordázott/bordázatlan) 5,56 1 IV. ±5% eltérés (leolvasási pontatlanság) engedélyezett BIOT-szám ~2,0 1 hőátadási tényező ~185 W/(m 2 K) hőfokvezetési tényező ~2, m 2 /s hővezetési tényező ~0,98 W/(m K) felvett hőmennyiség ~8972 J

6 I. Feladat Az eredő hőellenállás-sűrűség: R * δ δsalakgyapot δ acél Mivel R + + λ λ λ MEGOLDÁSOK H2 1. NZH A poliprop. acél salakgyapot poliprop. 1,6 (m 2 K)/W. q * t, innen * δ δ acél poliprop. δsalakgyapot R λsalakgyapot 0,1323 m (132,3 mm). λacél λpoliprop. A salakgyapot felületi hőmérsékletei: δacél acél-salakgyapot: t a-s t1 q 39,99 C. λ δsalakgy. salakgyapot-polipropilén: t s-p ta-s q 27,5 C λ acél salakgy. δacél + δsalakgy. + δpoliprop. Az egyenértékű hővezetési tényező: λe 0,1027 W/(m K) * R II. Feladat

7 III. Feladat m 2 m 1/m darab K W W m 2 K C W W W W Megoldás adiabatikus véglappal és növelt (látszólagos) hosszúsággal: m W A növelt hosszúságú borda ugyanannyi hőt ad le, mint a nem adiabatikus véglapú

8 IV. Feladat A Segédlet ábrája alapján az 1/Bi érték meghatározható A ϑc és 1/Bi alapján a vagy ábráról a Fo szám leolvasható m 2 /s W/(mK) W/(m 2 K) m 3 kg J J

Hasonló dokumentumok

HŐKÖZLÉS ZÁRTHELYI BMEGEENAMHT. Név: Azonosító: Helyszám: K -- Munkaidő: 90 perc I. 30 II. 40 III. 35 IV. 15 ÖSSZ.: Javította:

HŐKÖZLÉS ZÁRTHELYI BMEGEENAMHT. Név: Azonosító: Helyszám: K -- Munkaidő: 90 perc I. 30 II. 40 III. 35 IV. 15 ÖSSZ.: Javította: HŐKÖZLÉS ZÁRTHELYI dja meg az Ön képzési kódját! Név: zonosító: Helyszám: K -- BMEGEENMHT Munkaidő: 90 perc dolgozat megírásához szöveges adat tárolására nem alkalmas számológépen, a Segédleten, valamint