Đề cương môn kỹ thuật nhiệt

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỀ CƯƠNG MÔN KỸ THUẬT NHIỆT HÀ NỘI 2022 ĐỀ CƯƠNG ÔN MÔN NHIỆT KỸ THUẬT Phần I Lý thuyết Câu 1 Trình bày các khái niệm máy nhiệt, môi chất, hệ nhiệt động và phân loại hệ nhiệ.

ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỀ CƯƠNG MÔN KỸ THUẬT NHIỆT HÀ NỘI : 2022 ĐỀ CƯƠNG ÔN MÔN NHIỆT KỸ THUẬT Phần I: Lý thuyết Câu 1: Trình bày khái niệm: máy nhiệt, môi chất, hệ nhiệt động phân loại hệ nhiệt động - Máy nhiệt thiết bị nhận nhiệt từ nguồn nóng, sau qua chu trình chuyển hóa phần nhiệt nhận từ nguồn nóng thành cơng, cịn phần cịn lại thải nguồn lạnh - Mơi chất chất mơi giới sử dụng chu trình nhiệt động để hấp thu nhiệt nguồn nóng truyền nhiệt sang nguồn lạnh để sinh công - Hệ nhiệt động tập hợp vật thể vĩ mơ có tương tác với Những vật không thuộc hệ gộp lại thành môi trường Hệ môi trường phân cách biên giới Biên giới cố định di động, định hình cụ thể quy ước tượng trưng Khi xảy tương tác hệ va môi trường, lượng trao đổi qua biên giới - Phân loại hệ nhiệt động: + Hệ nhiệt động kín : lượng chất mơi giới hệ thống trì khơng đổi, chất môi giới xuyên qua bề mặt ranh giới ngăn cách hệ thống môi trường ( VD : máy lạnh ) + Hệ nhiệt động hở : chất mơi giới vào khỏi hệ thống xuyên qua be mặt ranh giới ( VD : động đốt trong, tuabin khí, động phản lực, etc ) + Hệ nhiệt động đoạn nhiệt : hệ thống này, chất mơi giới khơng có trao đổi nhiệt với mơi trường q trình hoạt động + Hệ nhiệt động cô lập : hệ thống này, chất mơi giới mơi trường hồn tồn khơng có trao đổi lượng trình hoạt động Câu 2: Trình bày thơng số trạng thái môi chất - Nhiệt độ: T Áp suất: P Thể tích riêng: v Nội năng: u Entanpi: i Entropi: S Câu 3: Khái niệm trình nhiệt động - Quá trình nhiệt động tập hợp thay đổi trạng thái liên tục hệ Trong suốt q trình, số tất thơng số trạng thái hệ biến thiên liên tục Câu 4: Phân biệt loại nhiệt dung riêng cách tính nhiệt - Phân biệt loại nhiệt dung riêng + Cp (kJ/kg.0K) nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp + Cv (kJ/kg.0K) nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích + Cn (kJ/kg.0K) nhiệt dung riêng khối lượng đa biến - Cách tính nhiệt + Tính nhiệt theo nhiệt dung riêng Thơng thường nhiệt tính theo nhiệt dung riêng khối lượng Nếu trình đẳng áp ta có: Q = G Cp (t2 - t1) Nếu q trình đẳng tích ta có: Q = G Cv (t2 - t1) Nếu trình đa biến ta có: Q = G Cn (t2 - t1) Với Q (kJ) Cp (kJ/kg.0K) nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp Cv (kJ/kg.0K) nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích Cn (kJ/kg.0K) nhiệt dung riêng khối lượng đa biến + Tính nhiệt theo entrơpi Trong q trình đẳng nhiệt, nhiệt lượng khơng thể tính theo nhiệt dung riêng (vì nhiệt dung riêng trình đẳng nhiệt vơ lớn) -mà tính theo entrơpi Q = G T (s2 - s1) Với: T(0K), s(kJ/kg0K) Câu 5: Phân biệt nhiệt dung riêng khí lý tưởng nhiệt dung riêng khí thực - Nhiệt dung riêng khí lý tưởng số, phụ thuộc vào chất chất khí - Nhiệt dung riêng khí thực khơng phụ thuộc chất chất khí mà cịn phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ chất khí Câu 6: Các dạng lượng hệ nhiệt động - Các dạng lượng hệ nhiệt động + Ngoại động Năng lượng chuyển động vĩ mô (chuyển động vật nghiên cứu) 2 wD G ;J Với: G: Khối lượng vật (kg) : Tốc độ vật (m/s) + Ngoại Năng lượng lực trọng trường, phụ thuộc vào chiều cao so với mặt chuẩn cốt 0.0 (mặt nước biển) xác định công thức wt Ggh; J + Nội nhiệt - Nội (U) Là lượng phần tử vi mơ (phân tử, ngun tử) tạo hệ Nó gồm nội động Uđ nội Ut Nội động suất lượng chuyển động phân tử sinh ra, hồn tồn phụ thuộc vào nhiệt độ Nội năng lượng tương tác phân tử trường lực phụ thuộc vào vị trí, khoảng cách trung bình phân tử tức phụ thuộc vào áp suất thể tích Như vậy: U = Ud + Ut = f (T,v) (J) Với khí lý tưởng, khơng có tương tác phân tử nên Ut = 0, nội đồng với nội năng, tức U = U d = f (T), ứng với trạng thái xác định, nội U có giá trị ln hiệu số U2 - U1 mà hồn tồn khơng phụ thuộc vào đặc điểm diễn biến q trình hai trạng thái đó, có nghĩa: U1a2 = U1b2 = U2 - U1 a b Hình 3-2: Nội Như ta nói: nội U hàm trạng thái (hàm điểm) Vi phân U vi phân toàn phần, tức là:  U   U    dT     T  v     T dv v U = f (T,v)  dU =  U     T   dT Đối với khí lý tưởng, U = f (T)  dU = Khí tính tốn q trình, ta quan tâm đến giá trị biến thiên nội U nên lấy trạng thái làm gốc nội coi + Thế áp suất (pV) Xét hệ khí lỏng trạng thái cân có áp suất p thể tích V Khác với nội U biểu thị lượng hệ trạng thái lập, tính số pV biểu thị lượng tích luỹ hệ trạng thái cân với tác động môi trường gọi áp suất hệ Chênh lệch áp suất hai trạng thái (p 2V2 - p1V1) gọi cơng đẩy, lượng cần thiết để làm hệ thay đổi trạng thái Giống nội năng, áp suất hàm trạng thái Đối với khí lý tưởng, áp suất phụ thuộc vào nhiệt độ + Năng lượng đẩy Năng lượng đẩy có hệ hở ký hiệu D(J) xác định biểu thức: D  pV  Gpv + Entanpi (I) Là dạng lượng có giá trị tổng nội U áp suất pV: I = U + pV (J), i = u + pv (J/kg) Để làm sáng tỏ ý nghĩa entanpi, ta xét thí dụ sau đây: Một khối khí có áp suất thể tích tương ứng p V chứa xylanh có pít-tơng chuyển động khơng ma sát Khối khí chịu tác động mơi trường dạng vật nặng có khối lượng m trì đọc trạng thái cân với mơi trường m p v Hình 3-3: Cơng hệ Trước hết, trạng thái cho, khối khí có nội U Do khối khí nằm trạng thái cân với tác động môi trường nên lượng khối khí phải lượng mơi trường đặt lên Năng lượng mơi trường vật nặng Et = mgh (g gia tốc trọng trường) = pSh (Ss diện tích mặt pistơng) = pV (chính áp suất) Như lượng tổng cộng mà hệ cần phải có để cân với tác dụng mơi trường tổng nội U áp suất pV Đó entanpi hệ Từ thí dụ trên, ta kết luận: entanpi hệ nhiệt động lượng tổng hệ trạng thái cân Giống nội năng, entanpi hàm trạng thái thường biểu diễn dạng hàm số nhiệt độ áp suất, vi phân vi phân toàn phần  I   I    dT    T  p  p  T dp I = f (T,p)  dI =  Đối với khí lý tưởng, nội U áp suất pV phụ thuộc vào nhiệt độ nên entanpi I = U + pV phụ thuộc vào nhiệt độ, suy ra:  I     T   dT dI = Khi khảo sát trình, ta lưu tâm đến biến thiên entanpi, chọn trạng thái làm gốc, entanpi quy ước Câu 7: Xây dựng công thức tính cơng thay đổi thể tích, cơng kỹ thuật cơng ngồi hệ nhiệt động (vẽ hình minh họa) +) Cơng thức tính thể tích: Gỉa sử có kg chất khí, thể tích v Cơng mà chất khí thực dl= pS  Công thay đổi thể tích có dạng dl= p ( = S) = +) Cơng thức tính cơng kĩ thuật: Cơng kĩ thuật cơng dịng khí chuyển động thực tính áp suất chất khí thay đổi = -vdp +) Cơng ngồi cơng mà hệ trao đổi với môi trường Bỏ qua ngoại năng, biểu thức tổng qt cơng ngồi có dạng: = +(-)+ = -(-) = dl- d(pv) -d( - hệ kín, cơng ngồi có dạng: = = dl=p - hệ hở: dl= d(pv)=p= (p+ v) = -v=  = - d( == ( mà giá trị biến đổi động nhỏ =  =+ ( bỏ qua ngoại năng) Câu 8: So sánh khác khí lý tưởng khí thực - Sự khác khí thực với khí lý lưởng + Lực tác dụng phân tử Với khí lý tưởng khơng có lực tác dụng phân tử (F=0) ngược lại khí thực có lực tác dụng phân tử (F0) lực hàm phụ thuộc vào nhiều yếu tố khoảng cách r phân tử Khi phân tử tiến lại gần (r0) lực tác dụng tăng lên nhanh chóng tiến tới giá trị vô lớn (F ) Do khơng thể nén khí thực để phân tử chúng có khoảng cách ( r0) ngược lại khoảng cách phân tử lớn (r ) lực tác dụng chúng bé (F 0) khí thực trạng thái lỗng (V ) coi khí lý tưởng + Độ nén Để đặc trơng cho tính chất khí thực khí lý tưởng có đại lượng khơng thứ ngun gọi độ nén Z: Z pv RT (1-17) Với khí lý tưởng độ nén Z=1với khí thực độ nén Z1 phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ tính chất vật lý chất khíđó Khi nghên cứu người ta nhận thấy p0 với điều kiên nhiệt độ lớn có nghĩa (v), độ nén khí thực (Z 1) lúc khí thực coi khí lý tưởng + Nhiệt dung riêng nội entanpi Nhiệt dung riêng khí lý tưởng số, phụ thuộc vào chất chất khí Nhiệt dung riêng khí thực khơng phụ thuộc chất chất khí mà cịn phụ thuộc vào áp suất, nhiệt độ chất khí Nội entanpi khí lý tưởng phụ thuộc vào nhiệt độ khí Nội entanpi khí thực khơng phụ thuộc vào nhiệt độ khí mà phụ thuộc vào áp suất thể tích chất khí + Sự chuyển pha Khí lý tưởng bị nén khơng có chuyển pha nghĩa khí lý tưởng khơng có pha lỏng pha rắn Ngược lại khí thực có chuyển pha điều kiện định khí thực ba pha khí, lỏng, rắn tồn hai hay ba pha với Thực tế tự nhiên khơng có khí lý tưởng điều kiện định áp suất, nhiệt độ,và thể tích riêng coi chất khí xét khí lý tưởng với sai số cho phép Câu 9: Giải thích phương trình trạng thái khí lý tưởng khí thực * Phương trình trạng thái khí lý tưởng Khí lý tưởng loại khí giả định có đặc tính sau: - Các phân tử coi chất điểm tức khơng có kích thước vấn có khối lượng động lượng - Giữa phân tử khơng có tương tác Theo định luật Avgadro, kmol khí lý tưởng điều kiện nhiệt độ áp suất tích nhau; thể tích 22,4m xét điều kiện tiêu chuẩn (t = 00C, p = 760mm Hg) Xét khối lượng khí lý tưởng có khối lượng G kg, nhiệt độ T 0K, áp suất tuyệt đối p N/m2, thể tích V m3 Phương trình trạng thái khối khí có dạng: PV = GRT R số khí lý tưởng tính cơng thức: 8314 R =  J/kg 0K  phân tử lượng chất khí Đối với khơng khí,  = 28,9 R  287 J/kg.0K Nếu viết cho kg khí lý tưởng, ta có phương trình: pv = RT v thể tích riêng khí Các phương trình (1-1) (1-.2) gọi phương trình Clapeyron Từ phương trình (1-19) suy ra: p.v T = số p1.v1 p2 v2  T T2 Mặc dù thực tế không tồn khí lý tưởng, điều kiện nhiệt độ không thấp áp suất không cao, người ta coi chất khí thường gặp khí lý tưởng áp dụng cơng thức nói để tính tốn * Phương trình trạng thái khí thực Mọi chất khí tự nhiên khơng thể có đặc tính khí lý tưởng, thông số trạng thái chúng không nghiệm phương trình trạng thái khí lý tưởng Vì chúng gọi khí thực, người ta đưa nhiều phương trình trạng thái, phần lớn thiết lập phương pháp thực nghiệm Một phương trình thường nhắc tới phương trình Vander Waals a ) v (p + (v – b) = RT a b số kể đến ảnh hưởng tương tác phân tử khí thể tích riêng chúng Nếu chất khí có đặc điểm lỗng (có nghĩa thể tích riêng v lớn) thì: a - Thành phần v trở nên nhỏ nên coi - Thành phần v – b  v Do phương trình VanderWaals (1-20) có dạng pv = RT Tức trở thành phương trình Clapeyro Ngồi phương trình Van der Waals, cịn có nhiều phương trình khác mơ tả trạng thái khí thực, chẳng hạn phương trình Vogoliubov – Mayer:  1      pv =  i i  RT Câu 10: Giải thích q trình nhiệt động khí lý tưởng: Q trình đa biến, q trình đẳng áp, đẳng tích, đẳng nhiệt đoạn nhiệt Các q trình nhiệt động khí lý tưởng * Q trình đẳng tích Là q trình tích khơng đổi - Phương trình q trình: v = const Quan hệ thông số trạng thái: Từ phương trình trạng thái pv = RT p1 p1 T1 p R   T p T2 T v 2 Ta có = const  - Biến thiên hàm trạng thái: u = cvT; i = cpT Biến thiên entropi tính sau: từ cơng thức tổng quát tính lượng nhiệt T2 dq (cv dT  pdv)v dT  cv T T  s = cvln T1 dq = T ds  ds= T - Công nhiệt: dl = pdv = 0; dq = cvdT = du .q = u = cvT Hình 4-1 Đồ thị động: p T v q=u Đường đẳng tích toạ độ T - s đường hàm mũ có độ dốc: dT T  ds c v tg  * Quá trình đẳng áp Là trình có áp suất khơng đổi S - Phương trình trình: p = const - Quan hệ thơng số trạng thái: từ phương trình trạng thái v T1 v R v v    const   T p T T v T2 2 pv = RT ta có p - Biến thiên hàm trạng thái: u = cc T; i = cpT Biến thiên entropi tính sau: T dq (c p dT  cdp) dT  cp  s c p ln T T T1 dq = Tds  ds = T l =pv - Công nhiệt: dl = pdv  l = p v = RT dq = cpdT = di qv= i = cpT v Hình 4-2 Đồ thị nhiệt động Đường đẳng áp toạ độ T-s đường hàm mũ, độ dốc: q=l dT T  ds c1 tg = s Do cp > cn nên tg < tg, có nghĩa toạ độ T-s, đường thẳng tích dốc đường thẳng áp * Phương trình đẳng nhiệt Là q trình có nhiệt độ khơng đổi (T = const) - Phương trình trình: - Do T = const nên phương trình pv = RT trở thành pv = const - Quan hệ thông số trạng thái: p1 v  p pv = const p1v1 = p2v2 v - Biến thiên hàm trạng thái: u = cvT = 0; i = cpT = Biến thiên entropi tính sau: p dq = T ds  v p dq (c v dT  pdv r pdv Rdv     s R ln R ln T T v v1 p2  ds = T l =pv q l=q v + Điều kiện hình học Cho biết hình dạng, kích thước vật xảy q trình dẫn nhiệt + Điều kiện vật lý Cho biết thông số vật lý vật khối lượng riêng , nhiệt dung riêng C, hệ số dẫn nhiệt , + Điều kiện biên Điều kiện biên thường có loại: - Điều kiện biên loại 1: cho biết phân bố nhiệt độ bề mặt vật thời điểm - Điều kiện biên loại 2: cho biết mật độ dòng nhiệt truyền qua bề mặt vật thời điểm - Điều kiện biên loại 3: cho biết quy luật trao đổi nhiệt bề mặt vật với môi trường xung quanh nhiệt độ môi trường xung quanh Điều kiện biên loại miêu tả phương trình sau:  (tw  t f )    ( dt ) x 0 xd  - Hệ số toả nhiệt W/m K tw - nhiệt độc bề mặt tf - nhiệt độ môi trường (7-9) * Truyền nhiệt - Khái niệm Truyền nhiệt trình trao đổi nhiệt hai môi trường (chất lỏng chất khí), có nhiệt độ khác qua vách ngăn cách Quá trình thực qua giai đoạn sau: + Trao đổi nhiệt mơi trường nóng với bề mặt ngăn cách thực đối lưu + Dẫn nhiệt qua vách ngăn cách + Trao đổi nhiệt bề mặt vách môi trường lạnh, thực đối lưu + Tuỳ theo dạng bề mặt vách ngăn cách, ta có truyền nhiệt qua vách phẳng, vách trụ vách có cánh - Điều kiện Phần II: Bài tập Bài 1, T0= 0C, Pa=780 mm Hg =.103N/m3 T0 1270C ,Pd=0,2.981.103N/m3 Xét trạng thái T0 = 0C ADCT Ta có: P0.V0 = b0.R.T0 P0.V0 = R.T0 => V0 = = = = 0,8 m3/Kg = P0===1,25kg/m3 Xét trạng thái T=127o c=400k ADCT: P.V= = V= = = 0,96 m3/kg P= == 1,04kg/m3 Bài Y= 0,5m3 Pd=2 bar t=200c G=? Pck= 420mmHg P0= 768mmHg G= Gd - Gck (1) ADCT: (P+Pd).V= Gd.R.T => Gd== = 1,8kg (P0-Pck).V= Gck.R.T => Gck=== 0,276kg Thay vào (1) ta được: G= 1,8-0,276=1,523kg Bài 3, V= 200 Lít=0,2m3 £=0,2kg Pa=1 bar =105N/m3 a, Tck=70c , Pck= ? ADCT: (Pa-Pck).V= £.R Tck Pa-Pck= Pa-Pck=83140 => Pck= Pa-83140 = 103-83140=16860.N/m3 =16860.10-5bar =0,16860bar b, td= 1270c Pd=? = Pa+Pd= => Pd = - Pa 10-5=18771 N/m3=0,18771bar Giải: G= 10kg Rµ=8314 T0=27oc T1=1270c P.V=R.T => q== R= P1.V1=R.T1.G => V1 = = P2.V2=R.T2.G => V2=  = Lượng thay đổi: =Cv.(t2-t1)= =.G => =72,1.10=721 KJ/kg = Gp.( t2-t1)=.(127-27)=101,1 ==10.101,1 =1011 KJ/kg Lkt= =0 (dp=0) Lượng Nhiệt Cung Cấp: q12 = + lkt , lkt =0 => q12= = 1011KJ/kg Công Giãn Nở: q12 = + l12 => l12=q121011-721= 290KJ/kg Bài 5: Giải: Lực tác dụng lên mặt pistong sau nhận nhiệt F= P1.S Trong :P1 - áp suất khơng khí sau q trình nhận nhiệt N/m3 S - diện tích bề mặt pistong m2 S = (π.d2)/4 =(3,14.42)/4 = 0,1256m2 Khơng khí nhận nhiệt điều kiện pistong khơng dịch chuyển có nghĩa q trình đẳng tích P2 = P1 T2/T1 = 3,06 (398+273)/(15+273) =7,129 F = 7,129.0,98.105.0,1256 =0,877.105N Khối lượng khơng khí xác định từ phương trình trạng thái P1.V1=G.R.T1 =>G = P.V1/ R.T1 =(3,06.0,98.105.0,08)/287.(15+273) = 0,29kg Nhiệt lượng trình đẳng tích Q= G.Cv (t2-t1) = 0,29.0,72.(398-15) = 79,97 kJ Biến đổi entropi ΔS ΔS = G.Cv.luT2/T1 =0,29 0,72.lu(398+273)/(15+273) = 0,177kJ/ ͦ K Bài 6: Giải: a) Các thông số điểm đặc trưng chu trình Điểm 1: P1= 1bar , t1= 20 ͦ c V1=Vt +Vn =0,007m3 Điểm 2: V2 = 0,001m3 P2 = P1(V1/V2)k P2 = 1.71,4 = 15,24bar T2 = T1 (P2/P1)(k-λ)/k T2 = (20+273).(15,24)(2,4-2)/1,4 = 639 ͦ K = 360 ͦ C Điểm 3: V3 = V2 = 0,001m3 P3 = 25bar Vì 2-3 q trình đẳng tích nên T3/T2 = P3/P2 ; T3 =T2.( P3/P2) = 639.(25/15,24) = 104 ͦ K = 775 ͦ C Điểm 4: V4 =V1 = 0,007m3 Từ trình đoạn nhiệt 1-2 3-4 ta có: T1/T2 =(V2/V1)k-1 = (V3/V4)k-1 = T4/T3 T4 = T3.(T1/T2)= 1048.(293/639) =481 ͦK = 208 ͦ C P4/P3=(T4/T3)k/k-1 = (T1/T2)k/k-1 = P1/P2 P4 = P3.(P1/P2)=25.(1/15,24)= 1,64bar b) Nhiệt cấp thải chu trình Nhiệt cấp cho chu trình đẳng tích 2-3: Q1 = G.Cv (t3-t2) G = P1V1/RT1 = (1.105 0,007)/(287.293) = 0,00832kg Q1 = 0,00832 (20,9/29) 103 (775 – 336) =2,45 103J = 2,45kJ Nhiệt mà mơi chất thải q trình 4-1: Q2 = G Cv (t1 – t4) Q2 = 0,8832.(20,9/29).103 (20-208) = -1,13 103J = -1,13k c) Công chu trình Lo =Q1 -ǀQ2ǀ = 2,45- 1,13 = 1,32kJ Hiệu suất nhiệt chu trình nt =1-1/(k-1) Ε = V1/V2 = 0,007/0,001=7 Nên nt =1- 1/(74-1)= 0,54 =54% Từ cơng chu trình: Lo= nt Q1 = 0,54 2,45 = 1,323 kJ Bài 7: Bài 8: Bài 7: Giải: -Vì 1-2 trình ném đoạn t nên == T2=T1.= 300 T2=944C -Tại điểm I: V1== = 0,816/kg -Tại thời điểm 4: T4= = ==1050K -Trong trình giãn nở đoạn 3-4: = T3=T4= 1050 =2309K -Nhiệt độ cấp cho chu trình đẳng áp 2-3: q1 =Cp(T3-T2)=(2309=944)=1370kJ/kg -Nhiệt thải từ chu trình qt đẳng tích 4-1: q2 =Cv(T2-T1)=(300-1050)=-540 kJ/kg -Cơng chu trình: l=q1-/q2/=1379-540=839kJ/kg -Hiệu suất chu trình : Nt ==0.61=61% Bài 8: Giải: Vì 1-2 trình nén đoạn nhiệt T2 =T1 (V1/V2)k-1 =(67+273).101,4-1=854 ͦ K P2=P1.(V1/V2)k =P1.εk = 0,9 101,4 = 22,6bar Vì 2-3 q trình đẳng tích nên T3 = T2 P3/P2 = 854 45/22,6 = 1700 ͦ K Nhiệt cấp cho q trình cháy đẳng tích 2-3 Qv =Cv(T3-T2) = 20,9/29 (1700-854) = 609 kJ/kg Vậy nhiệt cấp cho trình cháy đẳng áp 3-4 Qp = Q1 – Qk =1090 – 609 =481 kJ/kg Qp = Cp (T4 -T1) T4 = Qp/Cp +T3 = 481/1.01 +1700 = 2176 ͦ K =1903 ͦ C Bài 9: Tóm tắt: p1= bar t1= 27oC t3= 700oC β= 10 R= 287 xác định: a: thông số điểm đặc trưng b: q, l, η? Giải : A, Điểm 1: p1= bar, t1= 27oC = 300ok v1= = 0,861 m3/kg Điểm β= 10 p2= p1.10= 10 bar = ()(k-1)/k = 1,93 T2= T1.1,93= 306oC= 579oK v2 = = = 0,166 m3/kg Điểm 3: p3=p2= 10bar; t3= 700oC = 973oK v3= = = 0,279 m3/kg Điểm 4: p4=p1= 1bar = => t4= 229oC = 504oK v4= = = 1,45m3/kg B, Lượng nhiệt: q1= Cp.(T3 – T2) = 1,01.(973- 579)= 398 kJ/kg q2= Cp.(T1-T4) = 1,01.(300-504)= -206 kJ/kg Công cuả chu trình: lo = q1 – Iq2I = 398-206= 192 KJ/kg Hiệu suất nhiệt chu trình: η= = = 0,48 = 48% Vậy: a: điểm 1: p1= bar, t1= 27oC, v1= 0,861 m3/kg Điểm 2: p2= 10bar, t2= 306oC, v2= 0,166 m3/kg Điểm 3: p3= 10bar, t3= 700oC, v3= 0,279 m3/kg Điểm 4: p4= 1bar, t4= 229oC, v4= 1,45 m3/kg b: lượng nhiệt cấp 398 lượng nhiệt thải -206 cơng chu trình: 192 KJ/kg Hiệu suất nhiệt chu trình: 48% Bài 10: Động đốt Diesel D240 làm việc theo chu trình cấp nhiệt hỗn hợp ( Hình 17) Mơi chất khơng khí, có áp suất nhỏ chu trình 0.9 bar, nhiệt độ ban đầu t1 = 27 C, hệ số tăng áp 2, tỷ số nén 15, hệ số giãn nở sớm 1.3 Tính nhiệt độ cuối trình giãn nở; nhiệt nhận từ q trình cơng chu trình tính cho đơn vị khối lượng; hiệu suất nhiệt chu trình hỗn hợp Bài 11 Một tường lò nung bên gạch chịu lửa δ1= 250 mm, λ1 = 0.348 W/m.OK; bên gạch đỏ δ2 = 250 mm, λ2= 0.695 W/m.OK Khói lị có nhiệt độ tf1 = 1300OC, α1= 34.8 W/m2.OK Khơng khí bên ngồi tường lị có tf2 = 30OC, 2 = 11.6 W/m2.OK Tìm mật độ dòng nhiệt truyền qua tường lò nhiệt độ tiếp xúc hai tường gạch Giải: Mật độ dòng nhiệt truyền tường : W/ Nhiệt độ bề mặt tường phía khói : Nhiệt độ tiếp xúc hai lớp gạch : Bài 12 Một ống dẫn thép có d1/d2 = 200/216 mm, λ1 = 46.44 W/m.OK bọc lớp cách nhiệt dày δ = 120 mm có λ2= 0.116 W/m.OK Nhiệt độ tf1 = 300 OC, hệ số tỏa nhiệt 1 = 116 W/m2.OK, nhiệt độ khơng khí xung quanh ống tf2 = 25OC, hệ số tỏa nhiệt 2 = 9.86 W/m2.OK Xác định nhiệt độ tổn thất truyền qua vách ống m chiều dài nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt Giải: Tổn thất nhiệt 1m chiều dài ống: ),W/m W/m Nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt : ...ĐỀ CƯƠNG ÔN MÔN NHIỆT KỸ THUẬT Phần I: Lý thuyết Câu 1: Trình bày khái niệm: máy nhiệt, môi chất, hệ nhiệt động phân loại hệ nhiệt động - Máy nhiệt thiết bị nhận nhiệt từ nguồn... suất nhiệt áp suất trung bình chu trình đẳng tích Câu 15: Khái niệm hình thức trao đổi nhiệt (dẫn nhiệt, Truyền nhiệt) Điều kiện xảy hình thức trao đổi nhiệt * Dẫn nhiệt - Khái niệm Dẫn nhiệt. .. - Hệ số toả nhiệt W/m K tw - nhiệt độc bề mặt tf - nhiệt độ môi trường (7-9) * Truyền nhiệt - Khái niệm Truyền nhiệt trình trao đổi nhiệt hai mơi trường (chất lỏng chất khí), có nhiệt độ khác