TRẢ LỜI CÂU HỎI THÍ NGHIỆM QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ BÀI 2
C. TRẢ LỜI CÂU HỎI LÍ THUYẾT Câu 1: Mục đích bài thí nghiệm ? - Làm quen với thiết bò truyền nhiệt dạng ống lồng ống, các dụng cụ đo nhiệt độ và lư u lư ợng lư u chất. - Xác đònh hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhi ệt giư õa hai dòng lạnh nóng đư ợc ngăn cách bởi vách ngăn kim loại ở các chế độ chảy khác nhau. - Thiết lập cân bằng nhiệt lư ợng. Câu 2 : Các thông số cần đo ? - Lư u lư ợng dòng nóng - Lư u lư ợng dòng lạnh - Nhiệt độ dòng nóng, lạnh tại các vò trí can thiết Câu 3: Trình tự thí nghiệm? - Mở van 1A thật tư ø tư ø ( chỉ xoay một góc khoảng 30 0 ) - Đóng van 11. Tư ø tư ø mở van 1C cho nư ớc vào đầy bồn chư ùa, sau đó khoá van và đậy nắp bồn chư ùa lại. - Mở cầu dao nguồn, bật công tắc Nguồn trên hộp điê khiển lên - Bật công tắc gia nhiệt lên. Đèn hoạt động màu đỏ sáng,. Cụm gia nhiệt hoạt động - Sau khi nư ớc trong gia nhiệt sôi ( khoảng tư ø 30 – 60 phút ), công tắc gia nhiệt tư ï động ngắt, lúc đó bắt đầu làm thí nghiệm - Mở van 3, bấm nút chạy của Bơm ( màu xanh ), đèn hoạt động của bơm ( màu đỏ) sáng. Bơm ly tâm hoạt động và bơm nư ớc tuần hoàn. - Chờ cho hệ thống ổn đònh, mở một trong các cặp van tư ơng ư ùngL: 4/8, 5/9, 6/10. Điều chỉnh cặp van 2, 3 để điều chỉnh lư u lư ợng dòng nóng và chỉnh van 7 để điều chỉnh lư a lư ợng dòng lạnh theo yêu cầu. Chỉ số lư a lư ợng đư ợc đọc trên lư u lư ợng kế. - Chờ khoảng 5 – 10 phút, khi quá trình đã ổn đònh, ấn và giũ một nút ( màu vàng ) cần thiết trong bồn nút trên hộp điều khiển để có nhiệt độ tại vò trí tư ơng ư ùng. - Sau khi đo xong tất cả các thông số cần thiết, tắt công tắc Gia nhiệt, tiếp thep tắt Bơm, tắt công tắc nguồn CB. Mở nắp bồn gia nhiệt cho nư ớc nguội bớt. Khoá tất cả các van lại. Đợi khi nư ớc đã nguội rồi mở van 11 để xả hết nư ớc trong bồn chư ù gia nhiệt. Câu4 :Thí nghiệm ống lồng ống có phả i là thiết bò truyền nhiệt kiểu vỏ ống không? TBTN ống lồng ống hay còn gọi là thiết bò truyền nhiệt kiểu ống kép và thuộc kiểu vỏ ống Câu5: Chỉ rõ đường đi của dòng nóng trong hệ thống ? D òn g no ùng đ i từ bồn chư ùa gia nhiệt B ơ m va n 2 va n 4 va n 5 va n 6 đ i tro n g ống B2 đ i tro n g ống B1 B o àn chư ùa gia nhiệt va n 3 L ư u lư ơ ïng kế n óng đ i tro n g ống A Câu 6: Chỉ rõ đường đi của dòng lạnh trong hệ thống thiết bò thí nghiệm ? Dòng lạnh dư ợc cấp khi mở van 1B tiếp theo đi qua van 7 đi đến lư u lư ợng kế dòng lạnh đ i ng o ài o án g A T h e o o án g d a ãn x a û ra n g o a øi đ i ng o a øi o án g B 1đ i ng o a øi o án g B 2 v a n 1 0 v a n 9 v a n 8 L ư u lư ơ ïn g k e á d o øn g lạn h Câu 7: Ưu và nhược điểm của thiết bò truyền nhiệt ống lồng ống? Ư u điểm: đơn giản trong c hế tạo, có thể nối các ống với nhau bằng mặt bích, sắc co hay hàn, có thể tiêu chuan háo năng suất nhiệt cho tư øng đoạn cơ bản. Thích h7ọp cho cả hai lư u chất đều làm việc ở áp suất cao. Như ợc điểm: cồng kềnh, khó làm sa ïch bên ngoài ống. Năng suất thấp. Câu 8: Hãy cho biết các phương thức truyền nhiệt cơ bản? Trong bài thí nghiệm sử dụng phương thức truyền nhiệt nào? Các phư ơng thư ùc truyền nhiệt trong bài: - Dẫn nhiệt - Đối lư u nhiệt - Bư ùc xạ nhiệt Trong bài này sư dụng hai phư ơng thư ùc truyền nhiệt: dẫn nhiệt và đối lư u nhiệt Câu 9:Vẽ và giải thích sơ đồ cơ chế truyền nhiệt giữa hai lưu chất qua vách ngăn ở bài thí nghiệm ống lồng ống? t 1 1 t t 1 t 2 v v t 2 2 t log t t v Sơ đồ phân bố nhiệt độ khi truyền nhiệt giữa lưu chất qua vách ngăn Giải thích : truyền nhiệt xảy ra trong khi có sư ï chênh lệch về nhiệt. Vì vậy ở bài này nếu coi t 1 là nhiệt độ của dòng nóng đi vào trong ống và t 2 là nhiệt nhiệt độ ở bên ngoài ống ( qua vách) Nhiệt t 1 truyền đến vách (thành ống) và mất nhiệt làt 1 =t 1 -t v1 ở vách 1 có nhiệt đo là t v1 Khi qua vách có nhiệt đo là t v2 và ra đến dòng lạnh là t 2 kho đó nhiệt giảm đi là t 2 = t v1 -t 2 ngư ợc lại cũng có sư ï truyền nhiệt tư ø dòng lạnh cho dòng nóng nếu ta coi dòng lạnh là t 1 và dòng nóng có nhiệt là t 2 Câu 10: Viết phương trình cân bằng nhiệt lượng? Giải thích các thông số và cho biết đơn vò đo của chúng? Phư ơng trình cân bằng nhiệt lư ợng Q G C t t G C t t V V R V 1 1 1 2 2 2 2 2 ( ) ( ) G G 1 2 , : Lư u lư ợng dòng nóng và dòng lạnh (kg/s) C C 1 2 , : Nhiệt dung riêng của lư u chất (J/kg.độ) t t V V1 2 , : Nhiệt độ vào của dòng nóng ,lạnh ( 0 C ) t t R R1 2 , : Nhiệt độ ra của dòng nóng ,lạnh ( 0 C ) Câu 11: Ý nghóa vật lí của hệ số truyền nhiệt K 1 ? Công thức tính? Giải thích các thông số và cho biết đơn vò đo của chúng? K L : Hệ số truyền nhiệt dài. K d d d d d L tr ng tr ng b b 1 1 2 1 1 2 .ln d d ng t , : đư ờng kính ngoài và đư ờng kính trong của ồng truyền nhiệt . : hệ số dẫn nhiệt của của kim loại làm ống. d b : đư ờng kính lớp bẩn. Câu 12: Viết phương trình truyền nh iệt?giải thích các thông sồ và cho biết đơn vò của chúng? Q K t L L . . log Với L: chiều dài ống m t log Chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit, 0 C K L : Hệ số truyền nhiệt dài, đơn vò W/m. 0 C Câu 13: nh hưởng của ch ế độ chảy đến quá trình truyền nhiệt? Giải thích? Tư ø thuỷ lư ïc học ta đã biết có hai chế độ chuyển động phổ biến là chay tầng và chảy rối. - Nhiệt lư ợng truyền đi theo phư ơng vuông góc với bề mặt vách. Trư ớc tiên đư ợc thư ïc hiện bằng sư ï dẫn nhiệt qua lớp biên chảy tầng và sau đó tăng cư ờng bởi sư ï xáo trộn của các phần tư û chuyển động rối bên trong. Tốc độ càng tăng thì chiều dày lớp biên càng mỏng. - Nhiệt của lớp chất lỏng chảy ta àng lớn hơn chảy rối rất nhiều do đó cư ờng độ toả nhiệt khi chảy rối lớn hơn chảy rất nhiều, tốc độ cằng tăng thì nhiệt trở lớp biên càng giảm. Do đó truyền nhiệt càng tốt. Câu 14: Phân biệt quá trình truyền nhiệt ổn đ ònh và không ổn đònh? - Truyền nhiệt ổn đònh: nhiệt độ chất tải nhiệt chỉ thay đổi theo không gian và không thay đổi theo thời gian t= (x,y,z), thư ờng đư ợc tiến hahành liên tục. - Truyền nhiệt không ổn đònh: nhiệt đô chất tải nhiệt thay đổi theo cả thời gian và không gian t= f (, x,y,z), thư ờng tiến hành gián đoạn. Câu 15: Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt ? - Bản chất của môi trư ờng truyền nhiệt - Chế độ chảy tầng hay chảy rối. - Kích thư ớc hình học, vật liệu, cấu trúc bề mặt, nhiệt độ, áp suất… Câu 16: So sánh hiệu quả của quá trình truyền nhiệt xuôi chiều và ngược chiều? - Quá trình truyền nhiệt ngư ợc chiều: đạt hiệu quả tốt hơn (hai dòng đi ngư ợc chiều nên hầu hết các cấu tư û đư ợc tiếp xúc với nhau và có thời gian truyền nhiệt lâu hơn) - Quá trình xuôi chiều kém hơn do có 2 dòng truyền đi và tiếp xúc với nhau không đều, vận tốc chúng cũng không đều do vậy truyền nhiệt kém. . C t t V V R V 1 1 1 2 2 2 2 2 ( ) ( ) G G 1 2 , : Lư u lư ợng dòng nóng và dòng lạnh (kg/s) C C 1 2 , : Nhiệt dung riêng của lư u chất (J/kg.độ) t t V V1 2 , : Nhiệt độ vào của dòng. dòng lạnh là t 2 kho đó nhiệt giảm đi là t 2 = t v1 -t 2 ngư ợc lại cũng có sư ï truyền nhiệt tư ø dòng lạnh cho dòng nóng nếu ta coi dòng lạnh là t 1 và dòng nóng có nhiệt là t 2 Câu 10: Viết. truyền nhiệt giữa hai lưu chất qua vách ngăn ở bài thí nghiệm ống lồng ống? t 1 1 t t 1 t 2 v v t 2 2 t log t t v Sơ đồ phân bố nhiệt độ khi truyền nhiệt giữa lưu chất qua vách ngăn Giải thích