Đang tải... (xem toàn văn)
khí hậu việt nam, C : hãû säú bæïc xaû tæång âæång, phuû thuäüc vaìo hãû säú bæïc xaû cuía 2 váût vaì vë trê tæång quan giæîa chuïng. T1,T2 : nhiãût âäü tuyãût âäúi åí bãö màût váût 1 vaì 2. ψ12 , ψ21 : hãû säú bæïc xaû trung bçnh giæîa 2 váût. ψ12 cuîng nhæ ψ21 luän ≤1. Hãû säú ψ12 chênh laì tyí säú giæîa pháön nhiãût do màût 1 bæïc xaû truyãön âãún màût 2 våïi toaìn bäü nhiãût læåüng do màût 1 bæïc xaû ra khäng gian. Trong thæûc tãú tênh toaïn ngæåìi ta thæåìng duìng cäng thæïc âån giaín sau: ( )F .Q 21b τ−τα= αb : hãû säú trao âäøi nhiãût bæïc xaû . τ1, τ2 : nhiãût âäü bãö màût cuía 2 váût.
Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC Nguùn Âçnh Hún =4= ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC I - CẠC PHỈÅNG THỈÏC TRUƯN NHIÃÛT CÅ BN Khi cọ âiãøm khạc mäi trỉåìng cọ nhiãût âäü khạc s phạt sinh hiãûn tỉåüng truưn nhiãût, nhiãût s âi tỉì âiãøm cọ nhiãût âäü cao âãún nåi cọ nhiãût âäü tháúp • Càn cỉï vo âàûc âiãøm váût l ca quạ trçnh truưn nhiãût s cọ phỉång thỉïc truưn nhiãût sau: - Truưn nhiãût bàòng dáùn nhiãût Truưn nhiãût bàòng âäúi lỉu Truưn nhiãût bàòng bỉïc xả • Càn cỉï vo tçnh hçnh biãún thiãn theo thåìi gian ca quạ trçnh truưn nhiãût m cọ truưn nhiãût äøn âënh v truưn nhiãût khäng äøn âënh Truưn nhiãût äøn âënh l truưn nhiãût âiãưu kiãûn nhiãût âäü mäi trỉåìng v nhiãût âäü kãút cáúu khäng âäøi theo thåìi gian Trãn thỉûc tãú ráút êt gàûp vç nhiãût âäü thỉåìng thay âäøi theo tỉìng giåì ngy, cọ thãø âụng cho trỉåìng håüp ma âäng Nhỉng âãø âån gin toạn thç säú trỉåìng håüp ngỉåìi ta cng coi l äøn âënh Truưn nhiãût khäng äøn âënh l truưn nhiãût âiãưu kiãûn nhiãût âäü mäi trỉåìng v kãút cáúu thay âäøi theo thåìi gian Quạ trçnh ny hay gàûp thỉûc tãú, nhỉng viãûc toạn ráút khọ khàn, nãúu toạn täút thç kãút cáúu s âỉåüc xỉí l täút hån, trạnh âỉåüc nhỉỵng nh hỉåíng xáúu tạc âäüng biãún thiãn ca âiãưu kiãûn tỉû nhiãn Sỉû phán bäú nhiãût âäü mäüt kãút cáúu, mäüt gian phng hay mäüt mäi trỉåìng váût cháút no âọ thç âỉåüc gi l trỉåìng nhiãût Trỉåìng nhiãût cọ thãø l chiãưu (nãúu nhiãût âäü biãún thiãn theo c chiãưu khäng gian), hai chiãưu hay chiãưu (trỉåìng nhiãût ca tỉåìng v mại thỉåìng l chiãưu) Nhiãût âäü phán bäú váût thãø cọ thãø hçnh thnh nãn nhỉỵng trỉåìng håüp sau: - Âỉåìng âàóng nhiãût : l nhỉỵng âỉåìng chỉïa cạc âiãøm cọ cng nhiãût âäü - Màût âàóng nhiãût : L nhỉỵng bãư màût chỉïa cạc âiãøm cọ cng nhiãût âäü Nguùn Âçnh Hún =5= ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC - Gradien nhiãût âäü: l sỉû biãún thiãn nhiãût âäü theo mäüt phỉång no âọ khäng gian âỉåüc ∂t ∆t xạc âënh trãn mäüt âån vë di: = lim ∂x ∆x→0 ∆x 1/ PHỈÅNG THỈÏC TRUƯN NHIÃÛT BÀỊNG DÁÙN NHIÃÛT : Truưn nhiãût bàòng dáùn nhiãût l sỉû váûn âäüng vãư nhiãût ca cạc cháút âiãøm váût cháút (phán tỉí, ngun tỉí, âiãûn tỉí tỉû do) tiãúp xục trỉûc tiãúp våïi tảo nãn quạ trçnh chuøn âäüng nhiãût nàng.1 a/ Phỉång trçnh dáùn nhiãût : y Theo âënh lût Furiã nhiãût truưn qua âån vë diãûn têch âån vë thåìi gian t lãû báûc nháút våïi biãún thiãn nhiãût âäü: q = −λ ∂t ∂x , q [kcal/m2.h] τT q: cỉåìng âäü dng nhiãût theo phỉång x τN λ : hãû säú dáùn nhiãût ca mäi trỉåìng váût cháút ∂t : gradien nhiãût âäü ca mäi trỉåìng theo phỉång x ∂x dáúu "-" biãøu thë dng nhiãût âi tỉì nåi cọ nhiãût âäü cao âãún nåi cọ nhiãût âäü tháúp, ngỉåüc våïi chiãưu gradien nhiãût âäü x d Hçnh 1: Truưn nhiãût qua kãút cáúu Hçnh v: Cho kãút cáúu ca phng cọ nhiãût âäü bãư màût τT låïn hån nhiãût âäü bãư màût ngoi τN Ta cọ: ∂t τ − τN λ q = −λ = −λ − T = (τ T − τ N ) ∂x d d d = R : l nhiãût tråí ca kãút cáúu Lục âọ: λ τ −τ q = T N l phỉång trçnh cå bn ca dáùn nhiãût R Âàût b/ Hãû säú dáùn nhiãût λ: Hãû säú dáùn nhiãût l lỉåüng nhiãût truưn qua váût cọ bãư dy âån vë theo phỉång truưn nhiãût sỉû chãnh lãûch nhiãût âäü l 1oC mäüt âån vë diãûn têch thàóng gọc våïi phỉång truưn nhiãût v mäüt âån vë thåìi gian: q λ= grad t , [kcal/m.h.oC] Hiãûn tỉåüng truưn nhiãût bàòng dáùn nhiãût khäng chè xút hiãûn thãø ràõn m cọ c thãø lng v thãø khê Trong thãø ràõn, nhiãût truưn âi ch úu dỉûa vo tạc dủng ca sọng dao âäüng ca cạc ngun tỉí v phán tỉí, cạc âiãûn tỉí tỉû Trong thãø lng, ch úu dỉûa vo sỉû váûn âäüng chuøn dëch ca cạc phán tỉí váût cháút Truưn nhiãût bàòng dáùn nhiãût thưn tụy chè cọ váût liãûu âàûc l tỉåíng Trong váût cọ läù räùng (háưu hãút cạc váût liãûu xáy dỉûng) ngoi truưn nhiãût bàòng dáùn nhiãût cn truưn dỉåïi hçnh thỉïc khạc nhỉng chiãúm våïi t lãû ráút nh Nguùn Âçnh Hún =6= ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC Hãû säú λ ca váût khäng äøn âënh m thay âäøi phủ thüc vo t trng (âäü räùng), âäü áøm, nhiãût âäü v cạch cáúu trục ca váût • nh hỉåíng ca t trng (läù räùng): Cng loải váût liãûu, âäü räùng cng nhiãưu thç t trng cng tháúp - Âäü räùng tàng thç λ gim Cng t lãû âäü räùng, váût cọ âäü räùng to thç λ cng låïn • nh hỉåíng ca âäü áøm: λ = λ o (1 + β.W ) λ : hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu cọ âäü áøm W% λo : hãû säú dáùn nhiãût ca váût liãûu hon ton khä β : hãû säú gia tàng dáùn nhiãût âäü áøm váût liãûu tàng 1% - bã täng bt : β=0,0011 Bã täng håi : β=0,007 • nh hỉåíng ca nhiãût âäü: λ t = λ o (1 + β.t ) λo : hãû säú dáùn nhiãût åí 0oC λt : hãû säú dáùn nhiãût åí toC t : nhiãût âäü ca váût liãûu β : hãû säú nh hỉåíng ca nhiãût âäü, β≈0,0025 (âäúi våïi váût liãûu) • nh hỉåíng ca thnh pháưn họa hc v kêch thỉåïc phán tỉí: Trong cạc âiãưu kiãûn khạc giäúng nhau, váût liãûu cọ cáúu trục tinh thãø dáùn nhiãût mảnh hån váût liãûu cọ cáúu trục vä âënh hçnh (khong âãún láưn), váût liãûu vä cå dáùn nhiãût täút hån váût liãûu hỉỵu cå 2/ PHỈÅNG THỈÏC TRUƯN NHIÃÛT BÀỊNG ÂÄÚI LỈU: Phỉång thỉïc ny thỉåìng xy mäi trỉåìng cháút lng v cháút khê Täưn tải trảng thại truưn nhiãût: nhiãût âỉåüc truưn bàòng sỉû dëch chuøn ca nhỉỵng thãø têch "mol", âäưng thåìi nhiãût âỉåüc truưn bàòng dáùn nhiãût Sỉû tiãúp xục giỉỵa cháút khê v bãư màût kãút cáúu cọ trảng thại: chy táưng v chy räúi Khi chy táưng cạc bäü pháûn ca khäng khê chuøn dëch song song våïi màût tỉåìng, nãn theo hỉåïng thàóng gọc våïi phỉång chuøn âäüng ca khäng khê, nhiãût truưn ch úu bàòng dáùn nhiãût Khi chy räúi (låïp bãn ngoi), cạc bäü pháûn ca khäng khê dëch chuøn khäng cọ qui lût v häùn loản nãn nhiãût s âỉåüc truưn bàòng sỉû âäøi chäù ca cạc pháưn tỉí khäng khê Thnh pháưn ny thỉåìng ạp dủng Thäng giọ, cn VLKT nhiãût âäü khäng låïn (t=0-70oC) nãn thnh pháưn ny khäng âỉåüc chụ trng vç βt nh Chiãưu dy ca táưng biãn giåïi ráút mng, täúc âäü khäng khê cng låïn, bãư màût kãút cáúu cng nhàơn thç chiãưu dy låïp chy táưng δ cng bẹ Nguùn Âçnh Hún =7= ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC Trong pháưn chy táưng, nhiãût lỉåüng truưn âi gàûp phi tråí lỉûc ráút låïn, cn pháưn chy räúi tråí lỉûc ráút nh, âọ pháưn chy táưng nhiãût gim ráút nhanh a/ Phỉång trçnh truưn nhiãût cå bn ca phỉång thỉïc âäúi lỉu: q = α â (t l ,k − τ ) , [kcal/m2h] q : cỉåìng âäü dng nhiãût trao âäøi bàòng âäúi lỉu tl,k : nhiãût âäü mäi trỉåìng lng hồûc khê tiãúp xục våïi bãư màût kãút cáúu [oC] τ : nhiãût âäü ca bãư màût kãút cáúu [oC] αâ : hãû säú trao âäøi nhiãût bàòng âäúi lỉu [kcal/m2hoC], biãøu thë lỉåüng nhiãût truưn qua âån vë diãûn têch âån vë thåìi gian cọ sỉû chãnh lãûch nhiãût âäü giỉỵa bãư màût kãút cáúu v khäng khê l 1oC b/ Hãû säú trao âäøi nhiãût âäúi lỉu: q τ tl,k δ Hçnh 2: Truưn nhiãût âäúi lỉu Hãû säú ny phủ thüc vo ráút nhiãưu úu täú nhỉ: täúc âäü chuøn âäüng ca khäng khê, hiãûu säú giỉỵa nhiãût âäü khäng khê v bãư màût kãút cáúu, vë trê v trảng thại bãư màût kãút cáúu • Âäúi lỉu tỉû 4: α âl = f (∆t ) → tra bng - Âäúi våïi táúm âỉïng: α âl = 1,7.∆t 0, 25 - Âäúi våïi táúm nàòm ngang, bãư màût trao âäøi nhiãût quay lãn trãn: α âl = 2,15.∆t 0, 25 - Âäúi våïi táúm nàòm ngang, bãư màût trao âäøi nhiãût quay xúng dỉåïi: α âl = 1,13.∆t 0, 25 ∆t : chãnh lãûch nhiãût âäü giỉỵa bãư màût v khäng khê xung quanh, [oC] • Âäúi lỉu cỉåỵng bỉïc : α âl = f (v ) → tra bng Cọ thãø xạc âënh theo cäng thỉïc: α âl = 0,032.λ.v 0,8 υ −0,8 l −0, λ : hãû säú dáùn nhiãût ca khäng khê , [kcal/m.h.oC] υ : hãû säú nhåït âäüng hc ca khäng khê , [m2/s] v : täúc âäü chuøn âäüng ca khäng khê , [m/s] l : kêch thỉåïc xạc âënh ca táúm tỉåìng, tỉïc l âäü di ca bãư dc theo chiãưu chuøn âäüng ca khäng khê , [m] Trong xáy dỉûng, ngỉåìi ta thỉåìng dng cäng thỉïc: α âl = 6,31.ω0, 656 + 3,25.e −1, 91ω Do chãnh lãûch nhiãût âäü dáùn tåïi chãnh lãûch ạp sút giỉỵa pháưn nọng v pháưn lảnh ca khäng khê Do tạc dủng ca lỉûc (giọ, båm, quảt) Nguùn Âçnh Hún =8= ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC 3/ PHỈÅNG THỈÏC TRUƯN NHIÃÛT BÀỊNG BỈÏC XẢ: Báút cỉï mäüt váût thãø no cọ nhiãût âäü låïn hån âäü khäng tuût âäúi âãưu phạt bỉïc xả nhiãût Tênh cháút ca tia nhiãût cng giäúng tia quang, chụng chè khạc vãư âäü di bỉåïc sọng Khi nàng lỉåüng bỉïc xả nhiãût truưn âãún mäüt váût báút k, mäüt pháưn bë háúp thủ, mäüt pháưn phn xả lải, cn mäüt pháưn xun qua - Nãúu nàng lỉåüng nhiãût hon ton bë phn xả, gi l váût tràõng tuût âäúi Nãúu nàng lỉåüng nhiãût hon ton bë háúp thủ, gi l váût âen tuût âäúi Nãúu nàng lỉåüng nhiãût hon ton xun qua, gi l váût sút tuût âäúi Trong thỉûc tãú, váût åí dảng trung gian ca dảng trãn, gi l váût xạm qf qâ Qua nghiãn cỉïu cho tháúy, kh nàng bỉïc xả ca váût liãûu t lãû thûn våïi kh nàng háúp thủ ca Vç váûy váût âen l váût cọ nàng lỉåüng bỉïc xả låïn nháút Bãn cảnh âọ, cỉåìng âäü bỉïc xả cn phủ thüc ráút nhiãưu vo nhiãût âäü bãư màût ca váût bỉïc xả Nhiãût lỉåüng bỉïc xả ca mäüt âån vë diãûn têch ca váût mäüt âån vë thåìi gian âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc ca âënh lût Stefan-Bolzman sau: T q = C. 100 qx Hçnh 3: Bỉïc xả nhiãût q : cỉåìng âäü nhiãût bỉïc xả , [kcal/m2.h] oK C : hãû säú bỉïc xả , kcal / m h. 100 T : nhiãût âäü tuût âäúi [oK] Khi váût bỉïc xả tåïi s âỉåüc toạn sau: - Lỉåüng nhiãût bỉïc xả tỉì váût truưn tåïi váût : Q1−2 - T1 T2 = C'.F1 − .ψ1− 100 100 Lỉåüng nhiãût bỉïc xả tỉì váût truưn tåïi váût 1: Trong cäng trçnh kiãún trục, dỉåïi trảng thại nhiãût bçnh thỉåìng thç nàng lỉåüng bỉïc xả ch úu l cạc tia nhiãût cọ bỉåïc sọng 0,840µ Cäng thỉïc ny thỉûc cháút chè âụng cho váût âen , nhỉng thỉûc nghiãûm cho tháúy cọ thãø ạp dủng cho váût xạm Hãû säú bỉïc xả ca váût âen : Co=4,9 Ca váût xạm thç nh hån Vê dủ: khäúi gảch xáy trạt vỉỵa: C=4,66 khäúi gảch xáy khäng trạt: C=4,36 Gäù säưi bo nhàơn : C=4,44 Nguùn Âçnh Hún =9= ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC T T Q2−1 = C'.F2 − .ψ 2−1 100 100 C' : hãû säú bỉïc xả tỉång âỉång, phủ thüc vo hãû säú bỉïc xả ca váût v vë trê tỉång quan giỉỵa chụng T1,T2 : nhiãût âäü tuût âäúi åí bãư màût váût v ψ1-2 , ψ2-1 : hãû säú bỉïc xả trung bçnh giỉỵa váût ψ1-2 cng ψ2-1 ln ≤1 Hãû säú ψ1-2 chênh l t säú giỉỵa pháưn nhiãût màût bỉïc xả truưn âãún màût våïi ton bäü nhiãût lỉåüng màût bỉïc xả khäng gian Trong thỉûc tãú toạn ngỉåìi ta thỉåìng dng cäng thỉïc âån gin sau: Q = α b (τ1 − τ ).F αb : hãû säú trao âäøi nhiãût bỉïc xả τ1, τ2 : nhiãût âäü bãư màût ca váût II - KHÊ HÁÛU & CON NGỈÅÌI 1/ ÂÀÛC ÂIÃØM KHÊ HÁÛU ÅÍ NỈÅÏC TA: Nỉåïc ta cọ khê háûu nhiãût âåïi nọng áøm quanh nàm, màût tråìi âi qua thiãn âènh láưn nàm 23o22' Hn âåïi Än âåïi +66o33 ' +40 Nhiãût âåïi -40 Än âåïi Hn âåïi -66o33' 8o30' 102o 110o Hçnh 4: Phán vng khê háûu Nguùn Âçnh Hún = 10 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC Hçnh 5: Vë trê âëa l ca Viãût nam Nguùn Âçnh Hún = 11 = ÂHBKÂN Giạo trçnh VÁÛT L KIÃÚN TRỤC a/ Âàûc âiãøm khê háûu miãưn Bàõc: Cọ âàûc âiãøm cå bn: • Sỉû tháúp nhiãût âäü ma âäng giọ ma cỉûc âåïi: So våïi cạc vng cng vé tuún, miãưn Bàõc nỉåïc ta cọ nhiãût âäü vãư ma âäng tháúp hån tỉì 4-5 C o Ma lảnh cọ nhiãût âäü xúng ráút tháúp (0oC), xút hiãûn cạc hiãûn tỉåüng sỉång múi, sỉång giạ, lảnh khä, lảnh áøm, tuút cng xút hiãûn åí cạc vng nụi cao Sỉû tháúp nhiãût âäü ma âäng lm tàng biãn âäü nàm ca nhiãût âäü tåïi 11-14oC, hçnh thnh ma khê háûu nọng-lảnh tỉång phn theo ma hon lỉu giọ ma chỉï khäng phi mäüt nàm ma thåìi tiãút theo qui lût váûn hnh ca màût tråìi Âàûc âiãøm ny âi hi gii phạp kiãún trục phi âäưng thåìi tha mn u cáưu chäúng nọng, chäúng lảnh v thäng thoạng täúi âa • Sỉû phán họa ma vãư nhiãût âäü v cạc úu täú khê háûu khạc: Mäüt nàm thåìi tiãút theo ma giọ, cọ mäüt ma nọng v mäüt ma lảnh våïi thåìi k chuøn tiãúp, vo thạng v thạng 10-11 Nỉía âáưu ma âäng lảnh khä v êt mỉa, nỉía cúi ma âäng v âáưu ma xn, lảnh áøm, mỉa phn dai dàóng, âäü áøm ráút cao Ma h nọng bỉïc v nhiãưu mỉa, khong 85% v lỉåüng táûp trung thạng ma mỉa Trong ma âäng cọ hãû thäúng giọ l: hãû thäúng giọ cỉûc âåïi v hãû thäúng giọ tên phong Ma h, ạp tháúp bàõc bäü chuøn hỉåïng giọ chênh thỉåìng Táy-Nam ca hãû thäúng giọ ma thnh Âäng-Nam, cho nãn pháưn låïn cạc thạng hỉåïng giọ thënh hnh âãưu theo cạc hỉåïng thüc gọc Âäng-Nam • Tênh báút äøn âënh thỉåìng xun diãùn biãún thåìi tiãút: Sỉû ln phiãn can thiãûp mäüt cạch báút äøn âënh thỉåìng xun ca giọ ma cỉûc âåïi v tên phong tảo nhỉỵng biãún âäüng låïn chãú âäü nhiãût, áøm, mỉa ma âäng Mäùi âåüt can thiãûp ca giọ ma cỉûc âåïi (trn vãư v tan âi), nhiãût âäü sủt gim v tàng lãn âäüt ngäüt (10oC/24giåì) Nhỉỵng ngy näưm áøm ỉåït, håi áøm ngỉng âng trãn bãư màût cäng trçnh (nháút l nãưn nh) thỉåìng xút hiãûn âäüt ngäüt, kẹo di sút thåìi gian thënh hnh ca giọ ma cỉûc âåïi, räưi cháúm dỉït cng âäüt ngäüt v chuøn sang hanh khä Do sỉû phán bäú âëa hçnh phỉïc tảp, âãø chi tiãút củ thãø khê háûu ngỉåìi ta chia miãưn Bàõc thnh cạc vng: - Vng B1: vng Táy Bàõc, tỉì phêa Táy Hong Liãn Sån âãún biãn giåïi Viãût-Lo, bao gäưm cạc tènh Sån La, Lai Cháu - Vng B2: vng nụi phêa Bàõc v Âäng Bàõc, phêa Âäng Hong Liãn Sån âãún Biãn giåïi ViãûtTrung v biãøn Âäng, bao gäưm cạc tènh H Giang, Lo Cai, Cao Bàòng, Lảng Sån, Thại Ngun, Tun Quang, Mäúng Cại, Hn Gai Nguùn Âçnh Hún = 12 = ÂHBKÂN