Các công thức kỹ thuật nhiệt

47 705 10
Các công thức kỹ thuật nhiệt

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

3.1.1 Các trình nhiệt động kLT& Công thức tính Các trình klt 3.1.2 Các trình nhiệt động kLT& Các trình khí thực Công thức tính Hàm trạng thái s = s2 s1 Δi = i2 – i1 Δu = u2 – u1 = (i2 – p2v2) - (i1 – p1v1) = (i2 – i1) – (p2v2 – p1v1) = Δi - (pv) Lu ý: KLT, trình đẳng nhiệt cã Δi = ΔU = KhÝ thùc kh«ng b»ng 3.1.2 Các trình nhiệt động kLT& Các trình khí thực Công thức tính Quan hệ hàm trạng thái hàm trình Quá trình Nhiệt (q) Công giãn nở (l) Côngthuật (lkt) Đẳng tích Q = U+L=U L=0 Llt = v.(p1-p2) Đẳng áp Q=i+Lkt=i L = p(v2-v1) Lkt = L = Q - ΔU Lkt = Q - i Đẳng nhiệt Q = T(s2 Đoạn nhiÖt Q = T Δs = L = Q-ΔU=U1-U2 Lkt=Q-Δi=i1-i2 dQ = Tds = dU+dL=di+dLkt dL = pdV dLkt = -Vdp §a biÕn s1) 2.2.2 KhÝ lý t−ëng & Hỗn hợp KLT Xác định thông số trạng thái Thông số trạng thái (TSTT) bản: nhiệt độ (T), áp suất (p) v thể tích riêng (v) Xác định: Đo; công thức Quan hệ c¸c TSTT: pv = RT or pV = GRT [p] = N/m2 hc Pa [v] = m3/kg [T] = K h»ng sè chÊt khÝ R = Rμ/μ , [R] = J/(kg.K) h»ng sè phỉ biÕn cđa chÊt khÝ Rμ= 8314 (J/kmol.K) [μ] = kg/kmol 2.2.3 KhÝ lý t−ëng & Hỗn hợp KLT Các đại lợng đặc trng Thành phần hỗn hợp Thnh phần khối lợng: gi = Gi/G; Thnh phÇn kmol, vμ thμnh phÇn thĨ tÝch ri = Mi/M = Vi/V = pi/p Σri = Quan hƯ gi÷a thành phần: ri = giRi/ (giRi) = (gi/i)/ (gi/i) gi = μiri/ Σ(μiri) = (ri/Ri)/ Σ(ri/Ri) Σgi = 2.2.3 Khí lý tởng & Hỗn hợp KLT Các đại lợng đặc trng Thành phần tơng đơng: Hằng số chÊt khÝ cña HH KLT: R = Σ(giRi) = 1/ (ri/Ri) Thể tích riêng HH KLT : v = (givi) = 1/ (ri/vi) Phân tử lợng tơng đơng: = (ri i) = 1/ (gi/i) Nhiệt dung riêng khối lợng hỗn hợp: C = (giCi) Nhiệt dung riêng thể tích hỗn hợp: C = (riCi) Nhiệt dung riêng kmol hỗn hợp: Cμ = Σ(riCμi) 4.2.1 Chu tr×nh khÝ lý t−ëng Chu trình động đốt - Hình thức cấp nhiệt (Cách đốt) Cấp nhiệt hỗn hợp, Trinkler Cấp nhiệt đẳng tích, otto Cấp nhiệt đẳng áp, Diesel Phân loại v,p=const v=const p=const - Thải nhiệt Thải nhiệt đẳng áp: Thải nhiệt đẳng tích: Tuabin khí, động phản lực Động đốt - Nhiên liệu: Rắn Lỏng (ĐCơ Otto dùng xăng, Đcơ Diesel dùng dầu) 4.2.1 Chu trình Khí lý tởng Chu trình động đốt cấp nhiệt hỗn hợp = v v ; 13 ÷ 18 λ = p p x ρ = v3 v x q1 = CV(TX-T2) + Cp(T3-TX)= CV.T1εk-1[(λ-1)+kλ(ρ - 1)] ,(j/kg) q2 = -Cv(T4-T1) = -Cv.T1 [λ.ρk - 1] , (j/kg) l =q1 - |q2| = CV.T1εk-1[(λ-1)+kλ(ρ - 1)] Cv.T1(λρk - 1) , (j/kg) l λρ k − η t = q = − ε k −1 [(λ − 1) + kλ (ρ − 1)] 4.2.1 Chu trình Khí lý tởng Chu trình động đốt cấp nhiệt đẳng tích = v v ε ≈ 5÷7 λ= p p ρ =1 q1 = CV(T3-T2) = CV.T1εk-1[λ-1] ,(j/kg) q2 = -Cv(T4-T1) = -Cv.T1 [λ - 1] , (j/kg) l =q1 - |q2| = CV.T1εk-1[λ-1] - Cv.T1(λ - 1) = CV.T1[εk-1-1].[λ-1] η t = (j/kg) l = − k −1 q1 ε 4.2.1 Chu tr×nh KhÝ lý t−ëng Chu trình động đốt cấp nhiệt đẳng áp = v v ; ε ≈ 13 ÷ 18 λ = ρ = q1 = CP(T3-T2) = CP.T1εk-1.(ρ - 1) ,(j/kg) q2 = -Cv(T4-T1) = -Cv.T1 (ρk – 1) , (j/kg) l =q1 - |q2| = Cp.T1εk-1.(ρ - 1) – Cv.T1(ρk - 1) , (j/kg) l ρ k −1 η t = q = − ε k −1 k (ρ − 1) v v 7.1 Các khái niệm Khái niệm, đặc trng v đặc tính xạ - Dòng xạ Q [J/s=W], - Dòng xạ đơn sắc Q [W], - Năng suất xạ Ec [W/m2], Ec = dQ/dF = Ehd + Et? - NS xạ riêng Eriêng [W/m2], E = .C0.(T/100)4 - NS xạ hiệu dơng EHd[W/m2], Ehd= E + (1-A).Et - NS bøc x¹ đơn sắc (cờng độ xạ) I[W/m3], I = dE/d - VËt s¸m: Iλ / I0,λ = const 7.2 Trao đổi nhiệt xạ vật Trao đổi nhiệt vách phẳng song song rộng vô hạn q12 = E12=Ehd1-Ehd2 T1 E12 A1 F1 T2 Ehd1=E1+(1-A1)Ehd2 A2 Ehd2=E2+(1-A2)Ehd1 F2 E1=ε1Co(T1/100)4 E2=ε2Co(T2/100)4 4 ⎡ ⎛ T1 ⎞ ⎛ T2 ⎞ ⎤ q12 = CO ⎢⎜ ⎟ ⎥ ⎟ −⎜ 1 + − ⎢⎣⎝ 100 ⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎥⎦ ε qd = ε1 ε2 1 ε1 + ε2 −1 7.2 Trao ®ỉi nhiƯt xạ vật Trao đổi nhiệt vËt bäc q12 Q: 1→2: Q1 Q12=Qhd1-Qhd2 Q: 2→1: Q2,1 Qhd1=Q1+(1-A1)ϕQhd2 Q: 2→2: Q2,2 Qhd2=Q2+(1-A2)Qhd1 +(1-A2)(1- ϕ)Qhd2 Q2 = Q2,1 + Q2,2 ϕ21 = Q2,1/Q2 = F1/F2 Q1=ε1Co(T1/100)4F1 Q2= ε2Co(T2/100)4 F2 4 ⎡ ⎛ T1 ⎞ ⎛ T2 ⎞ ⎤ Q12 = CO F1 ⎢⎜ ⎟ −⎜ ⎟ ⎥ ⎛ ⎞ F1 ⎝ 100 ⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎥⎦ ⎢ ⎣ + ⎜⎜ −1⎟⎟ ε1 ⎝ ε ⎠ F2 4 ⎡ ⎛ T1 ⎞ ⎛ T2 ⎞ ⎤ F2 >> F1 :→ Q12 = ε1COF1 ⎢⎜ ⎟ − ⎜ ⎟ ⎥ ε qd = ⎛ ⎞ F1 ⎢⎣⎝100⎠ ⎝100⎠ ⎥⎦ + ⎜⎜ −1⎟⎟ ε1 ⎝ ε ⎠ F2 T2 > T1 : 8.1 Trun nhiƯt Trao ®ỉi nhiƯt phøc tạp, hệ số tỏa nhiệt tổng hợp T ⎛ T f ⎞ ⎤ ⎟⎟ ⎥ ε wCO ⎢⎜ w ⎟ − ⎜⎜ ⎢⎣⎝ 100 ⎠ ⎝ 100 ⎠ ⎥⎦ α bx = Tw − T f qbx = α bx (Tw − T f ) q’ αdl αbx Q=α.F.Δt =αbx.F.Δt +αdl.F.Δt = (αbx+ αdl).F.Δt α = bx+ dl 8.1 Truyền nhiệt Truyền nhiệt qua vách phẳng vμ nhiỊu líp t tf1 qα1 q1 q2 δ1 λ1 i Vf1 qα2 q3 tf2 δ2 λ2 δ3 λ3 Q = K.F.ΔT = F.ΔT/R q x Rα1 V1 Rd1 V2 Rd2 V3 Rd3 V4 Rα2 Vf2 = = k= δ1 δ δ Rα + R1 + R2 + R3 + Rα + + + + α1 λ1 λ2 λ3 α2 1 = ∑ Ri R 8.1 Trun nhiƯt Trun nhiƯt qua v¸ch trơ t tf1 ql,α1 ql1 ql2 i Vf1 tf2 Q = Kl.L.ΔT = L.ΔT/Rl ql r4 λ3 r1 λ2 λ1 qlα2 ql3 x Rα1 V1 k= = Rd1 V2 Rd2 V3 Rd3 V4 Rα2 Vf2 d d d 1 1 + ln + ln + ln + πd1α1 2πλ1 d1 2πλ2 d 2πλ3 d πd 2α = Rl ,α + Rl ,1 + Rl , + Rl ,3 + Rl ,α 1 = ∑ Ri Rl 8.1 Trun nhiƯt Trun nhiƯt qua v¸ch cã c¸nh Tw2 Tw1 α1 Tf1 Qα1 = Qλ = Qα2 = Q α2 λ δ Tf2 F1 F2 Q= 1 δ + + α1 F1 λF1 α F2 (t f1 − t f ) = kc (t f − t f ) l q1 = q2 = 1 Q ( (t f − t f ) tf1 −tf 2)= = δ 1 δ F F1 + + + + α1 λ α F2 α1 λ α ε c 1 Q ( (t f − t f ) tf1 −tf 2)= = 1 1 δ F F δ F2 2 ε c + ε c + + + λ α2 α1 F1 λ F1 α α1 8.1 Trun nhiƯt Gi¶i pháp tăng cờng truyền nhiệt, cách nhiệt Tw1 Tw2 α2 Tf1 F1 q = α1 F1 (t f − t w1 ) = λ δ Tf2 F2 Tw2 Tw1 λ F1 (t f − t w1 ) = α F2 (t w − t f ) δ α α2 Q= (t f1 −tf 2) 1 δ + + α1 F1 λF1 α F2 Tf1 λ δ Tf2 F1 F2 l - Tăng cờng dẫn nhiệt: - Tăng cờng TĐN ĐL: - Tăng cờng TĐN BX: - Nếu 1>>2 1

Ngày đăng: 15/02/2018, 01:45

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan