Exam text content

 

SVT-5300 Sähkölämpötekniikka Seppo Valkealahti

Tentti 4.10.2010
(Tentissä saa käyttää tiedekunnan tai vastaavan tasoista omaa laskinta)

1.

Tarkastellaan valurautaista savupiippua, joka kulkee huonetilan läpi keskellä huonetta.
Turvallisuussyistä savupiipun ulkopinta on eristetty siten, että 5 mm paksu sylinterisymmetrinen
rautaputki on päällystetty 10 cm paksulla kerroksella palovillaa, ja uloimpana kerroksena on ohut
metallilevy. Kerro kaikki mekanismit, joilla lämpö siirtyy savukaasusta huonetilaan, sekä
määrittele kaikki lämmönsiirron reunaehdot (tasapainoyhtälöt) kyseisessä tilanteessa.

Tarkastellaan edelleen tehtävän 1 tapausta. Raudan lämmönjohtavuus on 80 W/Km, palovillan
lämmönjohtavuus 0,037 W/Km, ilman konvektiokerroin 20 W/Km?, piipun ulkopintana olevan
metallilevyn emissiviteetti 0,7 ja o = 5,6710* WK'*m?. Savukaasun lämpötila on 250 %C ja
huoneen (ympäristön) lämpötila 20 *C. Piipussa kulkevan savukaasun lämpötilajakauma voidaan
olettaa tasaiseksi. Piipun säde on myös suuri suhteessa seinämän paksuuteen. Tee tarpeelliset ja
järkevät oletukset ja yksinkertaistukset sekä laske piipun ulkopinnan lämpötila ja lämpövirran
tiheys tasapainotilassa savupiipun kuoren läpi.

Kuljet maapallon ympäri 40 Gm:n matkan ympyrän kehää pitkin, joka kulkee sekä pohjois- että
etelänavan kautta. Laske arvio matkasi aikaisesta keskilämpötilasta, kun maapallolle tuleva
auringon säteily on noin 174 PW, josta 30 % heijastuu suoraan takaisin ja loppu absorboituu
maapallolle. Voit olettaa maapallon emissiviteetiksi 0,8.

Kerro mihin luonnon (sähköopin) ilmiöihin induktiokuumennuksen toiminta perustuu sekä mitkä
ovat induktiokuumennuksen ominaispiirteet ja miten niitä voidaan hyödyntää käytännössä.

Ohessa on valokaariuunin toimintaa kuvaavia ominaiskäyriä. Mitä asioita oikeanpuoleisessa
kuvassa olevat ympyränkaaret sekä janat OD, OB, OC, CH, HB ja CB kuvaavat?

 

Suurtaajuuskuumennuksen laitteet ja sovelluskohteet.