Bg truyennhiet c vi tnhiet va tbtdnhiet

Chương VI Tuesday, June 06, 2023 TRUYỀN NHIỆT THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT § 6.1 Khái Niệm Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt Thiết bị trao đổi nhiệt loại hỗn hợp Thiết bị trao đổi nhiệt loại hồi nhiệt Thiết bị trao đổi nhiệt loại bề mặt § 6.2 Phương Trình Truyền Nhiệt Ta khảo sát trường hợp hai lưu chất nóng lạnh truyền nhiệt qua bề mặt vách, nhiệt độ hai lưu chất không thay đổi dọc theo bề mặt truyền nhiệt, ta có phương trình trao đổi nhiệt sau 6.2.1 Trường Hợp Vách Phẳng Q F q F ,W (6-1) , (6-2) q F k F  t f1  t f  kF  1   i  1 i 1  i  n , W m2 W (m K ) (6-3) 6.2.2 Trường Hợp Vách Trụ Q  q  q  k   t f1  t f  k  ,W (6-4) , (6-5) W m daøi   1 d     ln i 1   d1 1 i 1   i d i  d  n , W (m dài K ) (6-6) 6.2.3 Trường Hợp Vách Phẳng Làm Cánh Một Phía 1 2 t f1 tf2   t w2 t w1 F2 F1 Khi heä thống ổn định, ta có ba phương trình truyền nhiệt sau F1   t f  t w1  Q  Q 1 1     Q   F   t  t w  Q   w1   *   Q    F  t  t f  Q  2 2 w2 (6-7) t f1  t f  1    1 F1  F1 2 F2* (6-8)  Q ,W với F2 Foc  Fc  * F2 Foc   c Fc (6-9) Thông thường nhiệt lượng tính cho đơn vị diện tích  Tính theo đơn vị diện tích bề mặt không làm cánh q1  k1  Q k1  t f  t f  F1 1  F1    1   F2* , ,W (6-10) W (m K ) (6-11)  Tính theo đơn vị diện tích bề mặt có làm cánh q2  k2  Q k  t f1  t f  F2 1  F      2* 1   F2 , ,W (6-12) W (m K ) (6-13) với  F2 F1 tỷ số làm cánh hay hệ số làm cánh (6-14) 6.2.4 Trường Hợp Vách Trụ Có Cánh Foc 1 Fc tf1  dtr c 2 dng tf2 Đây trường hợp đặc biệt trường hợp vách phẳng có làm cánh, ta tính nhiệt lượng trao đổi ứng với 1m chiều dài ống q tr 1   d tr   t f1  t w1  (6-15.a) t w1  t w d ln ng 2.  d tr (6-15.b) q  q ng  F2*  t w  t f  (6-15.c) với F2 Foc  Fc F2* Foc  c Fc  F2 (.d ng )  hệ số làm cánh * F2* (.d ng )  hệ số làm cánh hiệu dụng (6-16) Phương trình 6-15.c viết lại q ng  ( d ng ).*  t w  t f  (6-15.d) Trường hợp dẫn nhiệt ổn định, ta có q  q tr q  q ng , W m dài (6-15.e) Phương trình 6-15 a, b, d, e cho ta q  k   t f1  t f  , W m dài (6-17) với k   d 1 1  ln ng  * 1 d tr  d tr  d ng  , W (m dài K ) (6-18) 6.2.5 Trường Hợp Trao Đổi Nhiệt Phức Tạp Trong trường hợp trao đổi nhiệt bề mặt rắn chất khí, thông thường có kèm theo trao đổi nhiệt xạ, ñoù q q ñl  q bx , (6-19) W m2 với q đl  đl  t w  t f   Tw  Tf  q bx  qñ  o    Tw  Tf   Tw  Tf   bx  t w  t f  Vaäy q q ñl  q bx   ñl   bx   t w  t f  , W m2 (6-20) Trong  T  Tf   bx  qñ o  w   Tw  Tf   qñ o  Tw  Tf   Tw2  Tf2  với , W ( m K)  o 5,67.10  W (m K ) (6-21) § 6.3 Các Ảnh Hưởng Đến Hệ Số Truyền Nhiệt Ta xét trường hợp truyền nhiệt qua vách phẳng, biểu thức 6-3 kF  1   i  1 i 1  i  n (a) 6.3.1 Xét nh Hưởng Hệ Số Tỏa Nhiệt Đối Lưu n Trường hợp bỏ qua ảnh hưởng nhiệt trở dẫn nhieät, i  i 1 0 i k0  Ta thaáy    1 1    1  (b) k  Min  1 ,   Đồ thị cho ta quan hệ giá trị hệ số truyền nhiệt với hệ số trao đổi nhiệt đối lưu Nhận xét: Để tăng cường truyền nhiệt (tăng hệ số truyền nhiệt) người ta tìm cách tăng hệ số trao đổi nhiệt đối lưu phía có giá trị nhỏ Trong trường hợp tăng hệ số trao đổi nhiệt đối lưu (hệ số trao đổi nhiệt đối lưu chất khí nhỏ nhiều so với nước hay trình biến đổi pha) người ta tăng diện tích trao đổi nhiệt (bằng cách làm thêm cánh) phía lưu chất có hệ số trao đổi nhiệt nhỏ 6.3.2 Xét nh Hưởng Nhiệt Trở Dẫn Nhiệt Từ biểu thức a vaø b cho ta kF  n  k0  k  i i 1  i (6-22) Đồ thị cho ta quan hệ Nhận xét: Đồ thị cho ta sai biệt hệ số truyền nhiệt bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt Cần lưu ý tăng nhiệt trở dẫn nhiệt lớp cáu bẩn thiết bị truyền nhiệt Định kỳ vệ sinh phía lưu chất có bám bẩn § 6.4 Truyền Nhiệt Lưu Chất Không Biến Đổi Pha