Truyền nhiệt ống lồng ống

TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG Câu 1 Mục đích bài TN? Làm quen với TB truyền nhiệt ống lồng ống, dụng cụ đo nhiệt độ và lưu lượng lưu chất Xác định hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhiệt giữa hai[.]

TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG Câu 1: Mục đích TN? - Làm quen với TB truyền nhiệt ống lồng ống, dụng cụ đo nhiệt độ lưu lượng lưu chất Xác định hệ số truyền nhiệt trình truyền nhiệt hai dịng lạnh dịng nóng qua vách kim loại chế độ chảy khác Thiết lập cân nhiệt lượng Câu 2: Các thông số cần đo? - Lưu lượng dịng nóng dòng lạnh ứng với chế độ Nhiệt độ vào dịng lạnh dịng nóng ứng với chế độ ống B C Câu 3: Trình tự thí nghiệm? Xem tài liệu Câu 4: TBTN ống lồng ống xem TBTN kiểu vỏ ống đặc biệt khơng? Vì sao? Các TBTN vỏ ống thường gồm vỏ nhiều ống lắp vỉ ống TBTN ống lồng ống (ống kép) gồm vỏ ống Theo tài liệu [1] TBTN phân loại theo cấu tạo sau: - TBTN kiểu vỏ ống - TBTN kiểu ống xoắn: gồm o Dạng ống xoắn cuộn tròn quấn quanh phía hay phía ngồi vỏ TB o Dạng ống lồng ống (ống kép) - TBTN kiểu tháo lắp (kiểu khung bản) - TBTN kiểu blốc - TBTN kiểu xốy ốc Câu 5: Đường dịng nóng hệ thống TB thí nghiệm? Lúc ban đầu, dịng nóng hồn lưu theo van trở nồi đun Khi mở van ứng với ống dịng nóng hồn lưu phần theo van trực tiếp nồi đun, phần qua ống A, B, C1, C2, C3 Phần qua ống theo ống C4 trở theo van II qua thiết bị đo lưu lượng nồi đun Câu 6: Đường dòng lạnh hệ thống TB thí nghiệm? Dịng lạnh theo van qua van I theo ống C4 theo hướng từ trái sang phải vào ống A, B, C1, C2, C3 tùy đo ống Sau dịng lạnh qua van I, van II để đổ Câu 7: Ưu nhược điểm TBTN ống lồng ống? Ưu điểm: đơn giản việc chế tạo (có thể nối đoạn ống lại với mặt bích), tiêu chuẩn hóa suất nhiệt phân đoạn bản, thích hợp dùng cho lưu chất làm việc áp suất cao, bố trí dịng nóng, dịng lạnh xi chiều hay ngược chiều bố trí phân đoạn nối tiếp hay song song Nhược điểm: chủ yếu thất thoát nhiệt Câu 8: Các phương thức truyền nhiệt bản? Bài có phương thức nào? Các phương thức truyền nhiệt bản: - Đối lưu nhiệt Bức xạ nhiệt Dẫn nhiệt Trong TN có phương thức: - Đối lưu nhiệt từ dịng nóng đến vách từ vách đến dòng lạnh Dẫn nhiệt qua thành ống kim loại từ phía dịng nóng sang phía dịng lạnh Câu 9: Cơ chế truyền nhiệt lưu chất qua vách ngăn? t1 Δt1 ΔtV Δt2 tV1 tV2 Δtlog t2 Dịng nóng truyền nhiệt đối lưu đến vách kim loại (nhiệt độ giảm dần đến gần vách), sau truyền nhiệt dẫn nhiệt qua vách kim loại cuối truyền nhiệt đối lưu từ vách kim loại sang dòng lạnh Câu 10: Phương trình cân nhiệt lượng cho hai dịng lưu chất nóng lạnh? Q = G C1 ( t 1v - t 1r ) = G2 C2 ( t 2r - t 2v ) Trong đó:  Q: nhiệt lượng trao đổi (W)  G1, G2: lưu lượng dịng nóng dịng lạnh (kg/s)  C1, C2: nhiệt dung riêng trung bình dịng nóng dịng lạnh (J/(kg.K))  t1v, t1r: nhiệt độ vào dịng nóng (°C)  t2v, t2r: nhiệt độ vào dòng lạnh (°C) Câu 11: Ý nghĩa vật lý hệ số truyền nhiệt dài Kl? Công thức tính? Ý nghĩa: Là nhiệt lượng truyền qua đơn vị chiều dài ống đơn vị thời gian chênh lệch nhiệt độ mặt ống 1°C Cơng thức tính hệ số truyền nhiệt dài cho ống lớp: Kl = π d ng rb 1 + ln + + α1 d tr 2λ d tr α d ng db Trong đó:      α1, α2: hệ số cấp nhiệt phía ngồi ống (W/(m2.K)) dtr, dng: đường kính ngồi ống truyền nhiệt (m) λ: hệ số dẫn nhiệt ống (W/(m.K)) rb: nhiệt trở lớp cáu (m2.h.°C/J) db: bề dày lớp cáu (m) Tương tự, ta có cơng thức tính hệ số truyền nhiệt dài cho ống nhiều lớp: Kl = π + α1 d n ∑ 12λ i=1 ln i d i+1 rb + + di α d2 db Câu 13: Ảnh hưởng chế độ chảy đến trình truyền nhiệt? Trong chế độ chảy tầng, nhiệt độ dòng lưu chất giảm dần từ tâm đến vùng (tiếp xúc vách kim loại) nên truyền nhiệt Trong chế độ chảy rối, nhiệt độ dịng lưu chất khơng đổi từ tâm đến vùng nên truyền nhiệt tốt Câu 14: Phân biệt trình truyền nhiệt ổn định không ổn định Truyền nhiệt ổn định: trình truyền nhiệt mà hàm phân bố nhiệt độ T thay đổi theo tọa độ, không phụ thuộc thời gian T = f(x, y, z) dT = dτ Truyền nhiệt khơng ổn định: q trình truyền nhiệt mà hàm phân bố nhiệt độ T phụ thuộc vào tọa độ thời gian T = f(x, y, z, t) Câu 15: Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt α? α = f(c, l, w, ρ, μ, Δt, λ, gc) Trong đó:         c: nhiệt dung riêng (J/(kg.K)) l: kích thước hình học đặc trưng (m) w: vận tốc dòng chảy (m/s) ρ: khối lượng riêng (kg/m3) μ: độ nhớt lưu chất (Pa.s) Δt: chênh lệch nhiệt độ (°C) λ: hệ số dẫn nhiệt vật rắn (W/(m.K)) gc: hệ số chuyển đổi khối lượng sang lực Câu 16: So sánh hiệu q trình truyền nhiệt xi chiều ngược chiều Thơng thường q trình truyền nhiệt xi chiều có hiệu thấp trình truyền nhiệt ngược chiều