BÁO cáo THÍ NGHIỆM NHIỆT ĐỘNG lực học TRUYỀN NHIỆT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC BÁCH KHOA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH BÁO CÁO THÍ NGHIỆM NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC & TRUYỀN NHIỆT TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM DANH SÁCH THÀNH VIÊN TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM BÀI 1: XÁC ĐỊNH TRẠNG THÁI KHƠNG KHÍ ẨM VÀ TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT ỐNG KHÍ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM * Hệ thống thí nghiệm 1: Quạt gió 2: Ống khí động 3: Nhiệt kế khơ 1) 4: Dàn lạnh PHÉP TÍNH TỐN MẪU: Dùng số liệu thí nghiệm đợt lần Lần - Xác định d Khí trước dàn lạnh; TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM tư = 27 o C dò bảng => ph = 0,03567 bar d = 0,622.ph/(p-ph) = 0,622.0,03567/(1-0,03567) = 0,023 kg/kgkk = 23g/kgkk (áp suất không khí p = bar) Tương tự ta xác định d khí sau giàn lạnh d = 12,23 g/kgkk - Xác định I Khí trước dàn lạnh : I = tk+d(2500+1,93tk) = 28+0,023.(2500+1,93.28) = 86,76 kJ/kg Tương tự ta xác định I khí sau giàn lạnh I = 50,18 kJ/kg Thí nghiệm đợt Lần - Xác định lượng ẩm tách theo tính tốn Vtt Gkk = V F.ρ Trong đó: V vận tốc trung bình gió khỏi ống (m/s) F diện tích miệng ống (m ) (F=0,105x0,105=0,01103) ρ khối lượng riêng khơng khí (dị bảng) Gkk = 6,86 0,01103 1,212 = 0,0856 (kg/s) Gn = Gkk d = 0, 0856.(23 − 12, 23) = 0, 9219( g / s) Lượng nước tách Vlt= Gn t = 0,9219.15.60=889 g = 889 ml - Sai số (%) = (Vlt - Vtt)/Vlt.100% = (889-370)/889.100% = 58,38% - Xác định nhiệt luợng khơng khí nhả qua dàn lạnh Q TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM Q = Gkk (Itb1 - Itb2) = 0,0856 (86,76 - 50,18)= 3,35 (kW) Thí nghiệm đợt Lần - Nhiệt độ sơi tương ứng ts (dị bảng) ts = 6,912 o C - Nhiệt độ ngưng tụ tương ứng tn (dò bảng) tn = 42,258 o C 2) KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM Bảng & 3: thơng số trạng thái khơng khí ẩm: Thí nghiệm đợt tk ( Lần Lần Lần 2 tk ( Lần Lần Lần Lần TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com o o 2 2 EBOOKBKMT.COM Bảng 5: Các thông số khác liên quan đến khơng khí ẩm Thí nghiệm đợt Vận gió khỏi v (m Lần Lần Lần Vận gió khỏi v (m Lần Lần Lần Lần Bảng & 7: Các số liệu liên quan đến chu trình lạnh Lần Lần Lần Lần Lần Lần Lần TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM 3) NHẬN XÉT KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM a) Biểu diễn q trình thay đổi trạng thái khơng khí đồ thị t-d (hoặc I-d) + Thí nghiệm 1: Dùng giá trị trung bình thí nghiệm đợt để vẽ đồ thị TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM - ∆T vào = TI1-TI3 = 57-31,8 = 25,2 C - ∆T = TI2-TI4 = 50,9-37,4 = 13,5 C - ∆Tln = (∆T vào-∆T ra)/ln(∆T vào/∆T ra) = (25,2-13,5)/ln(25,2/13,5) = 18,75 C - Chiều dài ống: L = 5.900 = 4500 mm - Đường kính trung bình: dm = (dngoai + dtrong)/2 = (10+8)/2 = mm - Diện tích bề mặt: A = dm.L = 4500.9.10-6 = 0,1272 m2 - Hệ số truyền nhiệt: K = Q nóng/(A.∆Tln ) = 3,35/(0,1272.18,75) =1,405 kW/m2.0K c) Xác định hệ số Re - Tiết diện ống S = d2trong/4 = 82/4 = 50,27 mm2 - Tốc độ trung bình dịng chảy = Ftb/S = ((480+540).10-3/3600)/(50,27.10-6) = 2,82m/s - Hệ số nhớt động học trung bình (tra bảng): v = 0,6178.10-6 m2/s - Hệ số Re dành cho ống tròn Re = dtrong/v = 0,1015.8.10-3/(0,6178.10-6) = 36516 2) KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM E1 (vỏ bọc chùm ống) trao đổi nhiệt chiều: Test FI1 FI2 TI1 (l/h) (l/h) (0C) 480 540 490 550 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM 460 600 67,5 500 600 68 550 650 67,6 Test FI1 FI2 (l/h) (l/h) TI1 (0C) 550 650 67,3 500 600 66,9 480 630 66,3 460 650 66 520 530 65,6 T FI1 es t FI2 TI1 o (l/h) (l/h) C 270 550 350 550 250 580 220 670 270 580 65, 65 64, 64, 64, E2 (ống xoắn) trao đổi nhiệt ngược chiều: T FI1 es t FI2 TI1 o (l/h) (l/h) 270 C 580 64, 2 250 620 420 670 500 550 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com 64, 64, 64 EBOOKBKMT.COM 360 580 3) NHẬN XÉT KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM a) Hệ số truyền nhiệt trao đổi nhiệt chiều ngược chiều - Hệ số truyền nhiệt nhìn chung có thay đổi khơng q lớn lần test hệ thống trao đổi nhiệt ống xoắn - Hệ số truyền nhiệt trao đổi nhiệt ngược chiều lớn so với trao đổi chiều - Hệ số truyền nhiệt hệ thống trao đổi nhiệt ống xoắn bé so với hệ thống vỏ bọc chùm ống => khả trao đổi nhiêt thấp so với vỏ bọc chùm ống b) Hệ số Reynolds - Với số Reynolds tính tốn được, dòng chảy ống dòng chuyển tiếp từ chảy tần sang chảy rối - Sổ Reynolds thí nghiệm khơng có q nhiều khác biệt thay đổi thất thường - Số Reynonlds thí nghiệm E2 bé so với E1 * Một số nguyên nhân ảnh hưởng đến số Reynolds - cặn bẩn nước không tinh khiết lâu ngày bám lên thành ống - rò rỷ lưu chất thí nghiệm - bơm khơng hoạt động ổn định - dịng chảy khơng đạt ổn định cần thiết dù điều chỉnh cẩn thận có bọt khí * Nguyên nhân sai số: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM - Sai số khi xác định lưu lượng: dịng chảy khơng đạt độ ổn định, bơm chưa hoạt động ổn định, hệ thống dụng cụ đo khơng đủ độ xác, q trình đọc số liệu - Sai số có rị rỉ lưu chất q trình thí nghiệm - Sai số không cách nhiệt tốt gây thất nhiệt mơi trường bên ngồi - sư mát nhiệt truyền vào ống dẫn - Do van khơng kín khít, phần nước nóng nước lạnh hịa vào - Nước dùng thí nghiệm khơng tinh khiết, cịn số liệu tra cứu dùng cho nước tinh khiết - Cặn bẩn nước không tinh khiết bám lên thành ống làm sai lệch lưu lượng - Sai số q trình tính tốn TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM BÀI 4: XÁC ĐỊNH CÂN BĂNG NHIỆT TẠI THIẾT BỊ NGƯNG TỰ VÀ BAY HƠI TRONG CHU TRÌNH MÁY LẠNH LÀM LẠNH NƯỚ Chu trình máy lạnh biểu diễn đồ thị logp-I T-S gồm trình sau TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM 1-2: Quá trình nén đoạn nhiệt máy nén 2-3: Quá trình ngưng tụ đẳng áp 3-4: Quá trình tiết lưu van tiết lưu 4-1: Quá trình bay đẳng nhiệt đẳng áp thiết bị bay I SƠ LIỆU THÍ NGHIỆM - Đo thời gian bắt đầu khởi động hệ thống làm lạnh nước kết thúc thí nghiệm Sau thiết bị hoạt động ổn định, sinh viên thực việc ghi chép số liệu khơng khí tác nhân lạnh vào bảng Nhiệt độ khơng khí vào thiết bị ngưng tụ T3 28,4 28,5 29,2 0 Bảng 2- Các số liệu đo tác nhân lạnh chu trình Áp suất làm việc hệ thống TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com Bảng 3- Các thông số R22 chu trình máy lạnh Thơng số Áp suất p (bar) Nhiệt độ t( C) Entanpy i(kJ/kg) Entropy s(kJ/kgk) AI PHẦN TÍNH TỐN 1) Xác định thơng số trạng thái tác nhân lạnh Từ thông số áp suất bảng 2, dựa vào bảng tra “ Các tính chất nhiệt động R22 trạng thái bão hồ” “ Các tính chất nhiệt động R22 trạng thái nhiệt” sinh viên xác định thông số R22 điểm chu trình máy lạnh ( bảng 3) 2) Tính phụ tải buồng lạnh: Phụ tải buồng lạnh trường hợp lượng nhiệt từ mơi trường bên truyền vào qua vách buồng lạnh chênh lệch nhiệt độ a Tính (gần đúng) mật độ dòng nhiệt q(W/m ) truyền qua vách theo cơng thức: q= Trong đó: TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM i– Bề dày lớp thứ i, m – Hệ số dẫn nhiệt lớp vách thứ i ( tra theo bảng 4), W/mK i – Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu không khí bên ngồi buồng lạnh, W/m2K Chọn α1 = W/m2K – Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu nước bên buồng lạnh, W/m2K Chọn α2 = 1000 W/m2K Bảng –Hệ số dẫn nhiệt của số vật liệu TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM q phải = ¿ 6.12 W/m2 q trái = q trước = 28,2−3,8 q sau = 1 0.004 0.011 + + + 6.0 117624 1000.0,117624 0,15.0,117624 0,04.0,117624 ¿ 6,12 W/m2 q = q = b Lượng nhiệt truyền qua vách (W) Q=F.q Với F diện tích vách phẳng, m2 Q phải = 6,15 * 0.118378 = 0.728 W Q trái = 14.86* 0.118378 = 1.759 W Q sau = 6.12*0.117624 = 0.72 W Q trước = 16.28 * 0.117624 = 1.915 W Q = 12.3 * 0.097968 =1.205 W Q = = 12.3 * 0.097968 =1.205 W TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM c Tổn thất nhiệt qua vách (W) ∑ Qth= d, Nhiệt lượng làm lạnh nước : Q0’ = V cpn(T8’ - T8) = 0.017*1000*4.18*(29.2-3.8)=1804.9 KJ e, Phụ tải nhiệt buồng lạnh : Qpt = Qth+ Qo' =1804.9 KJ 3) Xác định lưu lượng R22 (kg/s) làm việc chu trình máy lạnh ( bỏ qua tổn thất lạnh qua môi trường xung quanh) theo công thức: G= 4) Xác định phụ tải nhiệt thiết bị ngưng tụ : q1 = | i3 – i2| = 727-548 =179 kJ 5) Xác định công nén đoạn nhiệt : W = i2 – i1= 727-718 = KJ 6) Hệ số làm lạnh ε= i −i i2−i1 18.8 = TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com EBOOKBKMT.COM TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com ... VÀ TÍNH TỐN CÂN BẰNG NHIỆT ỐNG KHÍ BÁO CÁO THÍ NGHIỆM * Hệ thống thí nghiệm 1: Quạt gió 2: Ống khí động 3: Nhiệt kế khơ 1) 4: Dàn lạnh PHÉP TÍNH TỐN MẪU: Dùng số liệu thí nghiệm đợt lần Lần -... KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM a) Hệ số truyền nhiệt trao đổi nhiệt chiều ngược chiều - Hệ số truyền nhiệt nhìn chung có thay đổi không lớn lần test hệ thống trao đổi nhiệt ống xoắn - Hệ số truyền nhiệt trao... TỐN THIẾT BỊ i 2−i 293,57−272,19 TRAO ĐỔI NHIỆT BÁO CÁO KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM: 1) PHÉP TÍNH TỐN MẪU Dùng số liệu Thí nghiệm E1 (vỏ bọc chùm ống) trao đổi nhiệt chiều lần test Test ΔT nóng = TI1-TI2