TRUYỀN NHIỆT I DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH A VÁCH PHẲNG: dt F(m2) , bề dày δ (m) , hs λ(W/m.độ) Nhiệt độ x : t=t1 t1 t x ( C) Nhiệt lượng q t (W / m ) Q q.F (W) / t Nếu 0 (1 bt ) q với tb 0 1 b t1 t / / tb Bài toán : xét vách phẳng có tỏa nhiệt đối lưu q q t f tw1 1/ 1 Hay q k t TQ : q t Ri với Ri t với Rtd 1 Rtd tf1 tf tw1 tw2 tw2 t f / 1/ 1/ 1 / 1/ với k 1 1 Nhiệt độ bề mặt : tw1 = tf1 – q/α1 ; tw2 = tf1 – q(1/α1 + δ/λ )= tf2 + q/α2 B VÁCH TRỤ : bk r1 , r2 (m); t1 , t2 (0C); chiều dài ống L(m) Nhiệt độ: t t t t ln d / d1 Nhiệt lượng : q Q 1 ln d / d1 L t1 t2 t ln d / d1 Rl 2 RLi d ln i 1 2 di Bài tốn: có xét đối lưu ; vách trụ có chiều dài L mơi chất nóng tf1 , HSTN α1 ; môi chất lạnh tf2, α2 Q 1 t f t w1 d1 L qL Hay t w1 t w2 tw t f d L d2 ln 2 L d1 t f tw1 tw t f tf1 tf t t w1 w2 1 d d 1 1 ln ln 1 d1 d 2 d1 1 d1 2 d2 d 2 qL t / Rtd K L t Với Rtd d d 1 1 1 K L ln i 1 ln i 1 1 d1 2 d i 1 di 1 1d1 2 d i 1d i 1 Nguyễn Thanh Duy MSSV: 20704099 Lớp: CK07NH i i C VÁCH CẦU : 2 t Q 1/ d1 1/ d F t or Q m r r Fm 4 D THANH VÀ CÁNH: Q F Tw T f (W ) 1 r1 r2 r2 r1 (W / m do) F (m ) T ( C ,0 K ) D THANH : diện tích mặt cắt ngang f (m2) , chu vi tiết diện U (m) m U f Nhiệt độ thừa : t tf TH1 : Thanh dài vô hạn : pt nhđộ g e mx ; Nhiệt lượng : Q fm g g U f TH2 : Thanh dài hữu hạn : ( bỏ qua tỏa nhiệt đỉnh ) Pt nhđộ : g Nhiệt lượng : cosh m L x cosh mL Nhiệt độ thừa đỉnh : L g ( 0C ) cosh mL Q fm g mL ( W ) TH3 : dài hữu hạn ( có tỏa nhiêt đỉnh ) cosh m L x sinh m L x m g cosh mL sinh mL m sinh mL cosh mL m Q fm g cosh mL sinh mL m D2 CÁNH : dày δ = const ; cao L ; rộng W ; hstnh λ ; mơi trường có tf = const , α _ Cánh dài hữu hạn tiết diện ko đổi dung công thức TH2 _ Cánh mỏng f = δ.W , U ≈ 2W → U/f = 2/δ m 2 nhi t l ng: Q fm mL Xét tỏa nhiệt đỉnh Lc = L + δ/2 _ Hiệu suất cánh : ηc = Qc / Qlt với Qlt = α.Fc.θg Fc : dt bề mặt trao đổi nhiệt cảu cánh VD : cánh thẳng ( bỏ qua tnh đỉnh ) Qlt = U.L.α.θg Qc = λ.f.m.θg.tanh(mL) ηc =[tanh(mL)] / (mL) Dùng đồ thị trang 57SGK cho cánh trịn , cánh tam giác … 1/ Tính Qlt = α.Fc θg 2/ Tính Lc3/2 ( α/λfρ )1/2 tra đồ thị → ηc = Cánh tròn : fρ = ( r2c2 – r12 ).δ Nguyễn Thanh Duy Suy Qc = ηc.Qlt Cánh tam giác : fρ = Lc.δ/2 MSSV: 20704099 Lớp: CK07NH VD1: cánh trịn có chiều cao L (m), dày δ (m) Lc = L + δ/2 r2c / r1 = fρ = (r2c - r1 )δ = → Lc3/2 ( α/λfρ )1/2 = Tính Fc = 2π ( r2c2 – r12 )= → Qlt = α.Fc.(tg – tf) = r2c = r1 + Lc Tra đồ thị tìm → ηc = Suy : Qc = ηc.Qlt = VD2: cánh tam giác có chiều cao H , δ (m) ; vách dài * rộng (L*b) ; Hc = H Giải :fρ = δH/2= Hc3/2 ( α/λfρ )1/2 = 2 1/2 a= [ (δ/2) + H ] = Fc = 2aL = Qlt = α.Fc θg = Suy : Qc = ηc.Qlt = Gắn cánh vào vách với bước S Tính Q = ? Số cánh: n = b/S Qc’ = α [ (S-δ) L ].θg → Qc = n(Qc + Qc’) = VD3 : cánh thẳng có λ , δ , W , H ( H>W) , tg , tf , α m 2 W U f W tiết diện ngang f=δW H’ = H + δ/2 tanh(mH’) = Nh lượng : Q = λ.m.f.θgtanh(mH’) = Qlt = α.Fc θg = α.2H’.W θg = (thực tế) → ηc = Q / Qlt = Nhiệt độ thừa đỉnh : θH = θg / cosh(mH’) = II mH’ = →tH = θH + tf = TRAO ĐỔI NHIỆT BẰNG ĐỐI LƯU Sơ đồ tính tốn chung 1/ Xác định: Nhiệt độ xác định →(tra bảng) λ , a , ν , β (lỏng) , Pr [khí β=1/T] Kích tước xác định L (m) Gr = βgL3∆t/ν2 2/ Tính : Re = ωL/ν 3/ Suy : Nu = f(Re, Gr, Pr) 4/ Nhiệt lượng : q = α.∆t → α = Nu.λ/L → Q = qF A ĐỐI LƯU TỰ NHIÊN A1 KHÔNG GIAN VÔ HẠN 1/ KTXD: ống ngang lấy L=d ; vách đứng ống đứng lây L=h (chiều cao); ngang L = chiều hẹp 2/ Nhiệt độ xác định : tm = (tf + tw)/2 3/ Tính : Gr = βgL3∆t/ν2 tra bảng → λ , a , ν , β (lỏng) , Pr [khí β=1/T] tính Gr.Pr = 4/ Tra hệ số : C , n từ bảng Suy Nu = C(GR.Pr)n → α = Nu.λ/L Nguyễn Thanh Duy MSSV: 20704099 →→ Q = α.∆t.F Lớp: CK07NH Riêng cho trường hợp phẳng đặt nằm ngang Trạng thái chuyển động Gr.Pr C n Chảy màng