Slide 1 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp HCM Cán bộ giảng dạy Ths Phan Thành Nhân BÀI TẬP DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH MỘT CHIỀU 2 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp HCM Cán bộ giảng dạy Ths Phan Thành Nhân Bài 1 Vách phẳ[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM BÀI TẬP DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH MỘT CHIỀU Cán giảng dạy: Ths Phan Thành Nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Bài 1: Vách phẳng buồng lạnh có diện tích 120m2 gồm ba lớp vật liệu: hai lớp phía ngồi nhựa có bề dày δ1 = δ3 = 5mm, hệ số dẫn nhiệt λ1 = λ3 = 0,5 W/mK, lớp cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt λ2 = 0,04 W/mK Biết nhiệt độ bề mặt bên buồng t1 = - 18oC lớp t4 = 28oC Hãy xác định: a/ Bề dày cần thiết lớp cách nhiệt để tổn thất nhiệt qua vách không 8640kJ thời gian 1giờ b/ Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc Cán giảng dạy: Ths Phan Thành Nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Bài 2: Vách lò đốt cấu tạo lớp vật liệu: Lớp gách chịu lửa có chiều dày δ1 = 250mm, hệ số dẫn nhiệt λ1 = 2,6 (W/mK) Lớp gạch cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt λ2 = 0,21 + 0,00015t (W/mK) Biết sản phẩm cháy lị có nhiệt độ tf1 = 900oC, hệ số toả nhiệt bên α1 = 34,5W/m2K, nhiệt độ bề mặt vách tw3 = 50oC Hãy xác định bề dày lớp gạch cách nhiệt δ2 cho tổn thất nhiệt truyền qua tường lị khơng vượt q 950W/m2 Cán giảng dạy: Ths Phan Thành Nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Bài 3: Khảo sát vách phẳng lò đốt gồm lớp: lớp thép dày 8mm, lớp cách nhiệt dày 22mm nhiệt độ vách lớp thép t1 = 250oC, nhiệt độ vách lớp cách nhiệt t2 = 40oC, hệ số dẫn nhiệt thép λ1 = 0,15 W/mK Bề mặt vách tiếp xúc với mơi trường khơng khí biết nhiệt độ mơi trường 30oC hệ số toả nhiệt α = 10W/m2K a) Tính mật độ dịng nhiệt q truyền qua vách? Và hệ số dẫn nhiệt lớp cách nhiệt λ2? b) Viết phương trình phân bố nhiệt độ bên vách (2 phương trình: phân bố vách thép phân bố vách cách nhiệt) Từ lập bảng vẽ đồ thị đường phân bố nhiệt độ vị trí x = 0, 4, 8, 15, 20, 25, 30mm Cán giảng dạy: Ths Phan Thành Nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Bài 4: Hơi nước nóng dẫn ống thép có hệ số dẫn nhiệt λ1 = 35 W/mK, đường kính ống d1/d2 = 100/115mm Bên ống thép bọc lớp cách nhiệt có bề dày 50mm, hệ số dẫn nhiệt λ2 = 0,15 W/mK Mật độ dịng nhiệt tính 1m chiều dài ống 105W/m nhiệt độ bề mặt ống 45oC a/ Xác định nhiệt độ bề mặt ống thép, b/ Sau thời gian vận hành, bên ống thép bị bám lớp cáu có bề dày 3mm, hệ số dẫn nhiệt lớp cáu 0,2W/mK Giả sử nhiệt độ lớp vách nhiệt độ vách ngồi khơng thay đổi, tính lại mật độ dịng nhiệt 1m chiều dài ống, nhận xét? Cán giảng dạy: Ths Phan Thành Nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Bài 5: Một ống thép đường kính d1/d2 = 100/114mm, hệ số dẫn nhiệt λt = 46,5 W/mK, dẫn nước bão hồ có nhiệt độ tf1 =160oC đặt nhà xưởng có nhiệt độ tf2 =30oC Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu phía khơng khí α2 = W/m2K Ống bọc cách nhiệt dày δCN = 50mm, hệ số dẫn nhiệt λCN = 0,055 W/mK Nhiệt độ đo mặt lớp cách nhiệt 42oC a) Tính nhiệt lượng tổn thất ứng với m chiều dài ống q (W/m) b) Xác định nhiệt độ tiếp xúc vách thép lớp cách nhiệt c) Ống có chiều dài L = 150m, tính lượng nước ngưng tụ cuối đường ống Cán giảng dạy: Ths Phan Thành Nhân TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM Bài 6: Ống dẫn nước nóng có đường kính 100mm, đường kính ngồi 120mm, hệ số dẫn nhiệt 50W/mK Nước chảy ống có nhiệt độ tf1 = 70oC, có hệ số toả nhiệt αf1 = 5700W/m2k Ống dẫn đặt bên mơi trường có nhiệt độ tf2 = 30oC hệ số toả nhiệt môi trường αf2 = 15W/m2K a Hãy xác định tổn thất nhiệt 1m chiều dài từ nước nóng ngồi mơi trường b Để giảm tổn thất nhiệt 1m chiều dài ống xuống q = 150W/m, người ta bố trí bọc bên ngồi ống lớp cách nhiệt với hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt λc = 0,5W/mK, xác định bề dày cách nhiệt cần thiết Cho phép lấy gần giá trị nhiệt trở đối lưu phía khơng khí 1/dN.αf2 Cán giảng dạy: Ths Phan Thành Nhân