GIAO TRINH CSKT NHIET LANH VA DHKK CHUAN(30 8 10)

96 13 0
  • Loading ...
1/96 trang

Thông tin tài liệu

Ngày đăng: 28/11/2018, 16:27

Tài liệu cơ bản cho người ngành nhiệt lạnh và ĐHKK. Phù hợp với học sinh, sinh viên và những người đi làm hoặc quản lý chuyên ngành. Lịch học và kiểm tra trên có thể thay đổi nếu trùng với lịch họp hoặc triệu tập cán bộ giáo viên đột xuất của Ban giám hiệu. Nếu có thay đổi cán bộ phụ trách kế hoạch của Phòng đào tạo sẽ thông báo tới các Phòng, Ban, Khoa. CHƯƠNG CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG TRUYỀN NHIỆT NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.1.1: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY NHIỆT Máy nhiệt thiết bò thực trình chuyển hoá nhiệt hai nguồn nóng (T1) lạnh (T2) Máy nhiệt chia làm hai nhóm: Nhóm động nhiệt nhóm máy lạnh, bơm nhiệt Động nhiệt: Gồm máy nước, động đốt trong, động phản lực, turbine hơi, turbine khí,… loại làm việc theo nguyên lý chất môi giới nhận nhiệt (Q 1) từ nguồn nóng ( trình cháy nhiên liệu), giãn nỡ để biến phần nhiệt thành công (L0), sau chất môi giới nhả phần nhiệt (Q2) cho nguồn lạnh Q1 - Q2 = L0 Máy lạnh bơm nhiệt : Làm việc theo nguyên lý máy tiêu hao lượng L 0, chất môi giới nhận nhiệt (Q2) từ nguồn lạnh để làm lạnh vật, truyền (Q 2) (L0) cho nguồn nóng Máy lạnh sử dụng nhiệt (Q 2) để làm lạnh vật bơm nhiệt sử dụng (Q 1) để sưởi ấm sấy Nhiệt công dạng lượng đại lượng vật lý phụ thuộc vào trình Qui ước: Nhiệt nhận Q>0 Nhiệt nhả Q Công tiêu hao L < Đơn vò: Cal = 4,18 J Btu = 252 cal (British Thermal Unit) Btu/h = 0,3 W 1.1.2: HỆ NHIỆT ĐỘNG PHÂN LOẠI Hệ nhiệt động vật nhiều vật tách để nghiên cứu tính chất nhiệt động Hệ nhiệt động bao gồm : 1.1.2.1: Hệ kín hệ hở: Đối với hệ kín chất môi giới không xuyên qua bề mặt ranh giới ngăn cách hệ thống với môi trường, khối lượng chất môi giới xem không đổi (môi chất máy lạnh…) Ngược lại hệ thống hở chất môi giới vào khỏi hệ thống (động đốt trong, động phản lực, động turbine…) 1.1.2.2: Hệ cô lập hệ đoạn nhiệt: Một hệ thống gọi cô lập hoàn toàn không trao đổi lượng (nhiệt năng) chất môi giới môi trường Nếu hệ môi trường trao đổi nhiệt mà gọi hệ đoạn nhiệt 1.1.3: CHẤT MÔI GIỚI Chất môi giới (CMG)là chất trung gian dùng để thực chuyển biến lượng Chất môi giới sử dụng nhiệt động thường dạng khí (chất môi giới xem dạng khí thông số thường gặp xa trạng thái bão hòa, loại nhiệt độ tới hạn thấp Ngược lại chất môi giới gọi dạng hơi.) Trong nhiệt động kỹ thuật chất môi giới dạng khí chia làm hai loại: Khí lý tưởng khí thực Chất khí xem khí lý tưởng hội đủ yếu tố : - Thể tích thân phân tử khí không - Lực tương tác phân tử không - Khối lượng riêng không đổi Còn lại gọi khí thực 1.1.4: TRẠNG THÁI CÁC THÔNG SỐ TRẠNG THÁI Trạng thái tập hợp đại lượng xác đònh tính chất vật lý chất môi giới thời điểm Các thông số dùng để xác đònh trạng thái chất môi giới gọi thông số trạng thái, trạng thái xác đònh thông số trạng thái có giá trò xác đònh Một trạng thái gọi cân chất môi giới thông số trạng thái có giá trò điểm toàn khối chất môi giới Ngược lại gọi trạng thái chất môi giới không cân 1.1.4.1: Thông số trạng thái Để biểu diễn trạng thái chất môi giới người ta nhờ đến ba thông số trạng thái bản: Nhiệt độ, áp suất, thể tích riêng Ngoài thông số dùng đến thông số khác : Nội năng, Enthanpy, Entropy, Exergy, … a) Nhiệt độ: Nhiệt độ thông số biểu thò mức độ nóng lạnh vật, theo thuyết động học phân tử nhiệt độ biểu thò giá trò động trung bình phân tử chuyển động tònh tiến  m    kT   (1-1) Trong đó: T : Nhiệt độ tuyệt đối, K m : Khối lượng phân tử, kg  : Vận tốc trung bình phân tử, m/ k : Hằng số Boltzmann k = 1,3805 10-23 (J/độ) Để xác đònh nhiệt độ người ta thường dùng thang đo nhiệt độ: Nhiệt độ bách phân ( Nhiệt độ Celcius : t, 0C ) Nhiệt độ tuyệt đối ( Nhiệt độ Kelvin : T, K ) T(K) = t(0C) + 273,15 Ngoaøi có thang nhiệt độ khác : Nhiệt ñoä Fahrenheit t(0F), Rankine T(0R) t C  t F  32 t C  T R  273014          (1-2) (1-3) b) AÙp suất: p suất lực tác dụng phân tử theo phương pháp tuyến lên đơn vò diện tích thành bình chứa p F S (N/m2) (1-4) Ở đây: p : áp suất tuyệt đối (N/m2) F : lực tác dụng (N) (1 N = kgm/s2) S : diện tích thành bình (m2) Để đo áp suất người ta dùng nhiều đơn vò đo khác nhau, ta có mối quan hệ đơn vò đo áp suất nhö sau : 1at = 9,81 104 (N/m2)  0,981bar  9,81 104 Pa = kG/cm2 = 14,7 psi = 10 mH2O = 735,5 mmHg Ngoaøi ta có khái niệm khác áp suất như: Pd P Pck Pkt P Hình 1.1: Mối quan hệ áp suất Trong đó: p: áp suất tuyệt đối pd : áp suất dư pKT : áp suất khí trời pCK : áp suất chân không *) Chú ý: Khi đo áp suất chiều cao cột thủy ngân phải qui điều kiện 00C trước chuyển đổi đơn vò, theo công thức: h00C = h (1- 0,000172.t) Trong : h00C : chiều cao cột thuỷ ngân 00C h : chiều cao cột thuỷ ngân t 0C c) Thể tích riêng: Thể tích riêng thể tích đơn vò khối lượng Nếu lượng khí có khối lượng G (kg), thể tích V( m3) thể tích riêng là: v V G (m3/kg) (1-5) Khối lượng riêng đại lượng nghòch đảo thể tích riêng  (kg/m3) (1-6) v d) Nội năng: ( ký hiệu: u, J/kg) Nội vật bao gồm: nhiệt năng, hoá năng, lượng nguyên tử Đối với trình nhiệt động hoá lượng nguyên tử không thay đổi nên thay đổi nội vật thay đổi nhiệt Nội bao gồm: Nội động nội Nội động sinh chuyển động tònh tiến, chuyển động dao động, chuyển động quay phân tử Nội sinh lực tương tác phân tử Theo thuyết động học phân tử nội động phụ thuộc vào nhiệt độ, nội phụ thuộc vào khoảng cách phân tử, hàm đơn trò thể tích, vậy: u = f (T, v) Đối với khí lý tưởng thì: u = f (T) Mặt khác nội thông số trạng thái, phụ thuộc vào trạng thái đầu cuối, không phụ thuộc vào trình tiến hành du = cv dT Khi cho trình tiến hành từ trạng thái 1đến trạng thái độ biến thiên nội là: u = cv ( T2 – T1) (1-7) Ở đây: cv nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích(J/kg.độ) e) Năng lượng đẩy: (d : J/kg) Đối với dòng khí chất lỏng chuyển động, động bên lượng giúp khối khí dòch chuyển, gọi lượng đẩy Năng lượng đẩy xác đònh biểu thức : d = pv (1-8) Năng lượng đẩy thông số trạng thái có hệ hở, dòng khí chuyển động lượng đẩy thay đổi tạo công lưu động để đẩy dòng khí dòch chuyển f) Enthanpy: (i, h: J/kg) Enthanpy thông số trạng thái Trong nhiệt động enthanpy đònh nghóa biểu thức: i = u + pv (1-9) Đối với khí thực enthanpy phụ thuộc vào thông số trạng thái bản, khí lý tưởng thì: (1-9) di = du + d(R.T) di = cvdt + RdT di = cpdT Độ biến thiên enthanpy hai trạng thái là: i = cp (T2 – T1) (1-10) g) Entropy: (s: J/kg.độ) Entropy đại lượng vật lý mà thay đổi chứng tỏ có trao đổi nhiệt Phương trình vi phân entropy có dạng : ds  dq T (1-11) dq : nhieät lượng trao đổi chất môi giới môi trường trình vô bé h) Exergy: (e: J/kg) Exergi lượng tối đa biến hoàn toàn thành công trình thuận nghòch Đối với nhiệt năng: q=e+a (1-12) Trong : q : nhiệt e : exergy a : anergy – phần nhiệt biến thành công 1.1.4.2: Phương trình trạng thái : Phương trình trạng thái chất khí cách tổng quát biểu diễn theo mối quan hệ hàm số sau: F ( p,v,T) = Nó cho phép ta xác đònh trạng thái biết thông số trạng thái a) Phương trình trạng thái khí lý tưởng: Phương trình trạng thái viết cho kg khí có dạng : p.v = R.T (1-13) Trong : p : áp suất tuyệt đối (N/m2) v : Thể tích riêng (m3/kg) R : Hằng số chất khí (J/kg.độ) T : Nhiệt độ tuyệt đối (K) Phương trình trạng thái G kg khí : p.v.G = G.R.T  p.V = G.R.T (1-14) Phương trình viết cho kmol chất khí: Từ (1-13)  p.v. = .R.T  pV = .R.T với : V = v  : Thể tích kmol khí (m3/kmol) Đặt : R = .R : Hằng số phổ biến chất khí (J/kmol.độ)  pV = RT (1-15)  R  pV T (1-16) Theo Avogadro – Ampere: điều kiện tiêu chuẩn : p = 760 mmHg, t = 00C = 273,15 K, thể tích kmol khí lý tưởng V = 22,4 m3 :  R = 8314 (J/kmol.độ) R 8314  R    b) Phương trình trạng thái khí thực: Trong thực tế khí sử dụng khí thực việc tính toán phức tạp Để thiết lập phương trình cho khí thực người ta dựa vào phương trình khí lý tưởng thêm vào số hệ số điều chỉnh rút từ thực nghiệm Theo Vander Waals phương trình có dạng: a    p   v  b   RT (1-17) v   Trong đó: a/v2: Hệ số điều chỉnh áp suất nội bộ, kể đến lực tác dụng tương hỗ phân tử b : Hệ số điều chỉnh thể tích thân phân tử a,b: Còn gọi số cá biệt biến thiên theo loại chất khí 1.2: CHẤT MÔI GIỚI 1.2.1: ĐỊNH NGHĨA Như trình bày chương chất môi giới chất trung gian dùng để thực chuyển biến lượng, chất môi giới ta thường gặp dạng khí Chất môi giới xem dạng khí trạng thái xa trạng thái bão hoà, thường nhiệt độ tới hạn tương đối thấp Ngược lại chất xem thể nhiệt độ tới hạn tương đối cao so với thông số thường gặp Trong nhiệt động kỹ thuật ta xem: O2 , N2, H2, nước không khí… khí lý tưởng Còn nước thiết bò động lực nước, Freon ( R12, R22, R134a,…), amôniắc (NH3) máy lạnh … không xem khí lý tưởng Ví dụ: - Động nước: chất môi giới nước - Động đốt trong, turbine khí: chất môi giới sản phẩm cháy - Máy lạnh: chất môi giới loại Freon hay Amôniắc 1.2.2: HỖN HP KHÍ LÝ TƯỞNG Trong nhiệt động kỹ thuật có số trường hợp chất môi giới bao gồm nhiều thành phần khí khác ( không khí gồm: O2 , N2 số khí khác…) Vậy để xác đònh thông số hỗn hợp ta cần phải biết thông số thành phần Là hỗn hợp khí thành phần có nhiệt độ chiếm toàn thể tích hỗn hợp 1.2.2.1: Đònh luật Gip – Dalton p suất hỗn hợp khí lý tưởng tổng áp suất riêng phần chất khí thành phần n p  p i (1-18) i 1 p : áp suất hỗn hợp pi : phân áp suất chất khí thứ i (áp suất riêng phần) p suất riêng phần chất khí thành phần áp suất chất khí chiếm toàn thể tích hỗn hợp điều kiện nhiệt độ hỗn hợp Nếu gọi : V, T thể tích nhiệt độ hỗn hợp pi, Gi, Ri áp suất riêng phần, khối lượng, số chất khí thành phần thứ i hỗn hợp  piV = GiRiT pi  G1 Ri T V (1-19) Tương tự: n U  U i i 1 n I  I i (1-20) i 1 n S  S i i 1 1.2.2.2: Biểu thò thành phần hỗn hợp Thành phần hỗn hợp biểu thò theo khối lượng, thể tích số mol a) Thành phần khối lượng: (gi) Thành phần khối lượng chất hỗn hợp tỉ số khối lượng chất với khối lượng hỗn hợp G gi  i (1-21) G Trong đó: gi : Thành phần khối lượng chất thứ i hỗn hợp Gi: Khối lượng chất thứ i G: Khối lượng hỗn hợp n  g G i  i 1 G i 1 (1-22) b) Thành phần thể tích: (ri) Thành phần thể tích chất hỗn hợp tỉ số thể tích riêng phần chất với thể tích hỗn hợp ri  Vi V (1-23) 10  12  Q21 Q2   T1  C0  T2   Q12     21 F2     F1      100   100     21   1 1 2  T1 T2  F1    21  Q12 0 F2  T1   T2   Q12  C F1     ;  W   F1   100   100       1  F2     qd   F1     1  F2    F2  F1  F1 0 F2  T1   T2   Q12  1C F1     ;  W  100 100       2.3.5 BỨC XẠ CỦA CHẤT KHÍ +) Các chất khí khác có khả hấp thụ xạ lượng khác +) Các khí ngun tử có khả hấp thụ xạ thấp  thực tế coi không xạ +) Chỉ xét xạ khí nhiều nguyên tử 2.3.5.1 Đặc điểm xạ chất khí +) Bức xạ có tính chất chọn lọc: xạ khoảng chiều dài bước sóng (vật rắn xạ tồn chiều dài bước sóng) +) Bức xạ có đặc tính thể tích: xạ xảy tồn khối khí (vật rắn xạ bề mặt)  xạ chất khí phụ thuộc vào mật độ khối khí (v p) chiều dài l mà tia xạ qua 2.3.5.2 Năng xuất xạ chất khí 82 Cơng thức thực nghiệm: ECO 4,07 pl  EH 2O , 33  T     100  3,  T  4,07 p l    100  ,8 , Coi chất khí tuân theo Stefan-Boltzmann:  T  Ek  k C0    100  k = f(T,pl) xác định đồ thị Nếu hỗn hợp:  k  CO2   H 2O : hệ số hiệu chỉnh kể đến phụ thuộc  H O vào phân áp suất H2O (xác định đồ thị) +) Xác định  H O  CO đồ thị  CO2  f Tk , pCO2 , l  2  H 2O  f Tk , pH 2O , l  l - chiều dài quãng đường trung bình tia xạ: l 3,6 V F  m V: thể tích khối khí [m3] F: diện tích bề mặt bao quanh khối khí [m2] 2.3.5.2 Trao đổi nhiệt xạ khối khí với bề mặt bao quanh Gần tính (phương pháp 1): qk  w   Tk   '  Tw   whd C0  k    k     100     100   W/m  whd : độ đen hiệu dụng bề mặt vách  1  whd  w k : độ đen khí tính với nhiệt độ Tk ’k : độ đen khí tính với nhiệt độ Tw Gần tính (phương pháp 2): 83 qk  w  Tk   Tw    kwC0      100    100     W/m  kw : độ đen quy dẫn  kw  1  1 k w 2.3.5 BỨC XẠ MẶT TRỜI +) Phát từ bề mặt mặt trời (có nhiệt độ 5762 0C)  phần lớn lượng sóng ngắn (98% lượng có  < m) +) Năng suất xạ mặt trời tới trái đất ngồi khí 1350 W/m2 +) Khi qua lớp khí quyển, xạ mặt trời bị hấp thụ tán xạ ô-zôn, nước, bụi, CO2,… nên yếu (xem hình) +) Hiệu ứng nhà kính: cho tia xạ mặt trời (sóng ngắn) qua lại ngăn tia xạ nhiệt độ thấp (sóng dài) +) Hiệu ứng nhà kính làm tăng nhiệt độ trung bình trái đất  cần ngăn chặn +) Hiệu ứng nhà kính vận dụng để thu lượng mặt trời (biến thành nhiệt năng)  cần phát huy 2.4 TRUYỀN NHIỆT THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 84 2.4.1 TRUYỀN NHIỆT TỔNG HỢP 2.4.1.1: Trao đổi nhiệt hỗn hợp +) Là trình trao đổi nhiệt, 1, dạng trao đổi nhiệt xảy đồng thời +) Nghiên cứu trao đổi nhiệt hỗn hợp cần xem xét dạng trao đổi nhiệt bản, có ảnh hưởng lớn, dạng khác tính đến thơng qua số hệ số hiệu chỉnh 2.4.1.2 Truyền nhiệt +) Là trình trao đổi nhiệt môi trường chất lỏng chất khí có nhiệt độ khác qua vách ngăn (một dạng trao đổi nhiệt hỗn hợp) +) Quá trình truyền nhiệt bao gồm: - Trao đổi nhiệt mơi trường có nhiệt độ cao với bề mặt vách ngăn (chủ yếu đối lưu), - Dẫn nhiệt qua vách ngăn, - Trao đổi nhiệt (chủ yếu đối lưu) vách ngăn với mơi trường có nhiệt độ thấp 2.4.2 TRUYỀN NHIỆT QUA VÁCH 2.4.2.1 Truyền nhiệt qua vách phẳng t f2 t 1  3 t 1 t  t 3 t4 t f1   1 x t nhiều lớp Hình 2.18: Truyền nhiệt qua vách phẳng f n  R    1   k 1  n  R   1   q k t f  t f   t  m K / W t w  W/m K   tf 2    1   f1 n 2.4.2.2 Truyền nhiệt qua vách trụ  W/m  x t f t w 85 x t f1 t 1 r1 1 3 t2 t3 t t f2 r2 r3 r4 Hình 2.19: Truyền nhiệt qua vách trụ nhiều lớp n 1 d Rl   ln i 1  1d1 2i di  2d  mK / W  kl  Rl  W/mK  ql kl t f  t f   t  tf 2 1 d  ln i 1  1d1 2i d i  2d f1 n  W/m 2.4.2.3 Truyền nhiệt qua vách có cánh  t f1 t w2 F2 F 2 tw1  t f2 Hình 2.20: Truyền nhiệt qua vách có cánh 86  Rc    1 F1 F1  F2 kc  Rc  W/K  Q kc t f  t f  Q t  W  tf2    1F1 F1  F2 q1   K / W f1 t f  t f  Q   F1 F1   1  F2   W  W/m  2.4.3 TĂNG CƯỜNG TRUYỀN NHIỆT +) Tăng cường dạng trao đổi nhiệt bản: - Dẫn nhiệt: giảm chiều dày vách, tăng , tăng ∆T… - Đối lưu: tăng tốc độ chuyển động, tăng ∆T… - Bức xạ: tăng độ đen, tăng T, tăng ∆T,… +) Tăng cường truyền nhiệt qua vách: tăng hệ số toả nhiệt  phía vách có giá trị nhỏ làm cánh (bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt) 2.4.4 THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 2.4.4.1: Các định nghĩa Thiết bị trao đổi nhiệt (TBTĐN) thiết bị thực trao đổi nhiệt chất cần gia công với chất mang nhiệt lạnh Chất mang nhiệt lạnh gọi chung mơi chất có nhiệt độ cao thấp chất gia công, dùng để nung nóng làm nguội chất gia cơng Chất gia công môi chất thường pha lỏng hơi, gọi chung chất lỏng Các chất có nhiệt độ khác 2.4.4.1: Phân loại a) Kiểu vách ngăn: - TBTĐN vách ngăn, loại TBTĐN có vách rắn ngăn cách chất lỏng nóng chất lỏng lạnh chất lỏng TĐN theo kiểu truyền nhiệt Loại TBTĐN vách ngăn bảo đảm độ kín tuyệt đối hai chất, làm cho chất gia công tinh khiết vệ sinh, an tồn, sử dụng rộng rãi công nghệ - Hoạt động liên tục, ổn định 87 Nước Gas vào Vách Gas Nước vào Gas vào Nước Nước vào Gas Gas vào Nước Nước vào Gas Hình 2.21: Thiết bị TĐN kiểu vách ngăn b) Kiểu hồi nhiệt: Hoạt động theo chu kỳ, không ổn định; TBTĐN hồi nhiệt, loại thiết bị TĐN có mặt trao đổi nhiệt quay, tiếp xúc chất lỏng mặt nhận nhiệt, tiếp xúc chất lỏng mặt toả nhiệt Q trình TĐN khơng ổn định mặt trao đổi nhiệt có dao động nhiệt Ví dụ: sấy khơng khí quay lò nhà máy nhiệt điện 88 Hình 2.21: Thiết bị TĐN kiểu hồi nhiệt c) Kiểu hỗn hợp: - TBTĐN tiếp xúc (hay hỗn hợp), loại TBTĐN chất gia công môi chất tiếp xúc tạo dung dịch hỗn hợp - Quá trình trao đổi chất trình trao đổi nhiệt diễn đồng thời - Ví dụ bình gia nhiệt nước cách sục dòng Hình 2.22: Tháp giải nhiệt, TĐN kiểu hỗn hợp 89 Hình 2.23:Thiết bị TĐN kiểu hoà trộn d) Kiểu ống nhiệt - TBTĐN kiểu ống nhiệt, loại TBTĐN dùng ống nhiệt để truyền tải nhiệt từ chất lỏng nóng đến chất lỏng lạnh - Môi chất ống nhiệt nhân nhiệt từ chất lỏng 1, sơi hố thành bão hồ khơ, truyền đến vùng tiếp xúc chất lỏng 2, ngưng thành lỏng quay vùng nóng để lặp lại chu trình - Trong ống nhiệt, mơi chất sơi, ngưng chuyển động tuần hoàn, tải lượng nhiệt lớn từ chất lỏng đến chất lỏng Hình 2.24: Thiết bị dạng ống 90 BÀI TẬP Baøi 2.1 : Vách buồng sấy xây lớp gạch đỏ dầy  250mm lớp nỉ xây dựng bọc Nhiệt độ mặt lớp gạch tw1 = 1100C Nhiệt độ mặt lớp nỉ tw3 = 250C Hệ số dẫn nhiệt gạch đỏ nỉ xây dựng  10,7  0,0465 W/m.độ Xác đònh nhiệt độ mặt tiếp xúc bề dầy lớp nỉ để tổn thất nhiệt qua vách buồng sấy không vượt 110W/m2 Trả lời: tw2 = 70,70C;  19mm Bài 2.2: Tường lò gồm hai lớp, lớp gạch chòu lửa, lớp gạch cách nhiệt Chiều dầy lớp gạch chòu lửa 200mm, hệ số dẫn nhiệt  1,8 W/m.độ Hệ số dẫn nhiệt gạch cách nhiệt  0,0541  0,0024t  W/m.độ Nhiệt độ mặt vách tw1 =8000C, Hãy xác đònh bề dầy lớp gạch cách nhiệt để tổn thất nhiệt qua tường không 1100 W/m nhiệt độ mặt tường không vượt 50 0C Trả lời:  58mm Bài 2.3: Một ống thép đường kính 100/110mm phủ lớp cách nhiệt Hệ số dẫn nhiệt thép  50 W/m.độ Ống phủ hai lớp cách nhiệt có bề dầy   50mm Nhiệt độ mặt ống tw1 = 2500C mặt lớp cách nhiệt thứ hai t w4 = 500C hệ số dẫn nhiệt lớp cách nhiệt thứ thứ hai băng  0,06 ,  0,12 W/m.độ a) Xác đònh tổn thất nhiệt qua mét ống nhiệt độ mặt tiếp xúc lớp cách nhiệt b) Nếu đổi vò trí hai lớp cách nhiệt cho (h.14-10) tổn thất nhiệt mét ồng nhiệt độ hai lớp cách nhiệt thay đổi Trả lời: a) q1 = 89,5 W/m; tw3 = 970C b) q1= 105,5 W/m; tw3 = 1590C Bài 2.4: Bao lò có đường kính 600 mm, bề dầy  15mm Bên phủ lớp cách 91 nhiệt dầy  150mm Hệ số dẫn nhiệt vách thép  50 W/m.độ, chất cách nhiệt  0,1 W/m.độ Nhiệt độ bề mặt bao tw1 =2000C Nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt tw3 = 500C Hãy xác đònh tổn thất nhiệt qua vách bao phương pháp xác phương pháp gần Bài 2.5: Một ống dẫn đường kính d1/d2 =160/170 mm bên bọc hai lớp cách nhiệt, bề dầy  30mm ;  50mm Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm ống hai lớp cách nhiệt  158 W/m.đo,ä  0,175 W/m.độ  0,093 W/m.độ Nhiệt độ mặt ống tw1 =3000C, nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt thứ hai tw4 = 500C, Xác đònh tổn thất nhiệt qua mét ống phương pháp gần Trả lời: ql = 282 W/m Bài 2.6: Tính lượng nhiệt truyền từ phòng qua tường, biết nhiệt độ khơng khí 0 phòng t f 25 C , nhiệt độ khơng khí ngồi trời t f 8 C Tường xây gạch dày  =250mm, hệ số dẫn nhiệt  = 0,5w/mđộ, hệ số toả nhiệt bề mặt 1 = 23w/m2, hệ số toả nhiệt bề mặt 2 = 8w/m2 Giải: Cho:  const t f1  =250mm  = 0,5w/mđộ 1 = 23w/m2 t1 2 = 8w/m2 Tính: q = ? t 2  t f2 Mật độ dòng nhiệt truyền qua tường ADCT: q k  f  f   t f1  t f    1   92 Thay số: q 25  22,44 0,25 (W/m2)   23 0,5 Bài 2.7: Một tường lò bên gạch chịu lửa có chiều dày δ1 = 250mm, hệ số dẫn nhiệt λ1 = 0,348 W/mđộ Bên lớp gạch đỏ dày δ2 = 250mm, hệ số dẫn nhiệt λ2 = 0,695 W/mđộ Nếu khói lò có nhiệt độ t f1  13000C, nhiệt độ khơng khí xung quanh t f  300C Hệ số toả nhiệt từ khói đến gạch α1 = 34.8W/m2độ từ gạch đỏ đến mơi trường khơng khí xung quanh α2 = 11,6 W/m2độ Tìm mật độ dòng nhiệt truyền qua nhiệt độ tiếp xúc lớp Bài giải Cho: δ1 = 250mm δ2 = 250mm λ1 = 0,348 W/mđộ λ2 = 0,695 W/mđộ 13000C 300C α1 = 34.8 W/m2độ α2 = 11,6 W/m2độ Tính: q = ? t f1 t 1 1  t2 t f2 1 2 *) Mật độ dòng nhiệt truyền qua tường là: ADCT: q t f1  t f 1      1   (1 điểm) Thay số ta có: q 1300  30 1064,543 0,25 0,25 (w/m2)    34,8 0,348 0,695 11,6 (0,25 điểm) *) Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc lớp : q ADCT: q  t f  t w   t w t f   1 1 (1,25 điểm) Thay số ta có: 93 t w1 1300  1064,543 1269,4 C 34,8 (0,25 điểm) Mặt khác ta lại có: q 1 q.  t w1  t w2   t w2 t w1  1 1 (1,25điểm) Thay số ta được: t w2 1269,4  1064,543 0,25 504,642 C 0,348 (0,25 điểm) CHƯƠNG CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG TRUYỀN NHIỆT .1 NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT .1 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG 1.2: CHẤT MÔI GIỚI .7 1.3: NHIỆT LƯỢNG CÁCH TÍNH NHIỆT LƯỢNG THEO NHIỆT DUNG RIÊNG .18 1.4: CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA HƠI 22 1.5: CHU TRÌNH MÁY LẠNH BƠM NHIỆT .40 TRUYỀN NHIỆT 54 2.1 DẪN NHIỆT 54 2.2 TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU 60 2.3 TRAO ĐỔI NHIỆT BỨC XẠ 67 2.4 TRUYỀN NHIỆT V THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT 75 2.4.2 TRUYỀN NHIỆT QUA VÁCH 75 94 95 96 ... người ta dựa vào phương trình khí lý tưởng thêm vào số hệ số điều chỉnh rút từ thực nghiệm Theo Vander Waals phương trình có dạng: a    p   v  b   RT (1-17) v   Trong đó: a/v2: Hệ số
- Xem thêm -

Xem thêm: GIAO TRINH CSKT NHIET LANH VA DHKK CHUAN(30 8 10), GIAO TRINH CSKT NHIET LANH VA DHKK CHUAN(30 8 10), CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG, NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT, 3: NHIỆT LƯNG VÀ CÁCH TÍNH NHIỆT LƯNG THEO NHIỆT DUNG RIÊNG., 4: CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CƠ BẢN CỦA HƠI, 5: CHU TRÌNH MÁY LẠNH VÀ BƠM NHIỆT

Mục lục

Xem thêm

Gợi ý tài liệu liên quan cho bạn

Nhận lời giải ngay chưa đến 10 phút Đăng bài tập ngay