Bài giảng kĩ thuật nhiệt

Hà nội- 9/2009 BµI GI¶NG Kü THUËT NHIÖT BµI GI¶NG Kü THUËT NHIÖT TRUYềN NHIệT Định nghĩa: TN là truyền nhiệt l ợng giữa các vật khi có độ chênh nhiệt độ Các hình thức truyền nhiệt cơ bản: 1. Dẫn nhiệt: Là QT truyền nhiệt giữa hai phần của một vật hay giữa hai vật trực tiếp tiếp xúc với nhau khi có độ chênh nhiệt độ. 2. TĐNĐL: Là QT truyền nhiệt giữa một dịch thể và một bề mặt vật rắn chuyển động t ơng đối với nhau khi có độ chênh nhiệt độ 3. TĐNBX: Là QT truyền nhiệt giữa các vật không trực tiếp tiếp xúc với nhau mà chỉ thông qua các tia bức xạ ( = 0,4 ữ 400àm) H ni- 9/2009 Ch¬ng7.DÉnnhiÖt 7.1 Tr êng nhiÖt ®é, bÒ mÆt ®¼ng nhiÖt vµ gradient nhiÖt ®é 7.1.1 Tr êng nhiÖt ®é: t(x,y,z,τ) Kh«ng æn ®Þnh 03 chiÒu– t(x,y, τ) - Kh«ng æn ®Þnh 02 chiÒu t(x, τ) - Kh«ng æn ®Þnh 01 chiÒu t(x,y,z) - æn ®Þnh 03 chiÒu t(x,y) - æn ®Þnh 02 chiÒu t(x) - æn ®Þnh 01 chiÒu Hà nội- 9/2009 Chơng7.Dẫnnhiệt 7.1.3 Gradient nhiệt độ: 7.2 Dòng nhiệt, mật độ dòng nhiệt vàđịnhluậtFouriervềdẫnnhiệt 7.2.1 Dòng nhiệt và Mật độ dòng nhiệt: Dòng nhiệt là nhiệt l ợng Q (W) truyền qua một bề mặt đẳng nhiệt F (m 2 ) nào đó trong một đơn vị thời gian. Mật độ là nhiệt l ợng q (W/m 2 ) truyền qua một đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong một đơn vị thời gian. H ni- 9/2009 k z t j y t i x t n n zyxt grat + + = = 0 ),,,( == F QdFzyxqQ )(),,,( 7.1.2 Bề mặt đẳng nhiệt 7.1.2 Bề mặt đẳng nhiệt Ch¬ng7.DÉnnhiÖt 7.2.2 §Þnh luËt Fourier vÒ dÉn nhiÖt: 7.3 Ph ¬ng tr×nh dÉn nhiÖt vµ §K ®¬n trÞ 7.3.1 Ph ¬ng tr×nh dÉn nhiÖt Hà nội- 9/2009 xyx qqq z t y t x t gradtzyxq ++=         ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ −=−= λλτ ),,,( (H×nh7.2 trang 161) (H×nh7.2 trang 161) Ch¬ng7.DÉnnhiÖt Hà nội- 9/2009 Ch¬ng7.DÉnnhiÖt Hà nội- 9/2009 Ch¬ng7.DÉnnhiÖt 7.4DÉnnhiÖtæn®ÞnhmétchiÒukhikh«ngcãnguånnhiÖt 7.4.1 DÉn nhiÖt qua v¸ch ph¼ng (H×nh 7.3 trang 164) Hà nội- 9/2009 Ch¬ng7.DÉnnhiÖt 7.4.2 DÉn nhiÖt qua v¸ch trô (H×nh 7.4 trang 167) Hà nội- 9/2009 Ch¬ng7.DÉnnhiÖt 7.4.3 DÉn nhiÖt qua thanh (H×nh 7.5 trang 169) Hà nội- 9/2009 [...]...Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ 7.5.ưDẫn nhiệt ổnưđịnhưkhiưcóưnguồn nhiệt bênưtrong 7.5.1 Dẫn nhiệt trong tấm phẳng khi có nguồn H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ 7.5.2ưDẫn nhiệt ổnưđịnhưtrongưthanhưtrụưcóưnguồn Mô hình toán học: d 2 t 1 dt qv + + = 0;0 r r0 2 r dr dr dt = (t w t f ) dr r = r0 dt dr = 0 r Nghiệm:=0 Nhiệt độ ở tâm và bề mặt: và... r0 + 2 và Dòng nhiệt: qv r0 qv 2 2 t = tf + + (r0 r ) 2 4 q = qv(r/2); q0 = 0, qw = qv(r0/2) H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ 7.6ưDẫn nhiệt khôngưổnưđịnh 7.6.1 Dẫn nhiệt không ổn định trong tấm phẳng (Hình 7.6 trang 178) H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ Xácưđịnh nhiệt độưởưtâmưsauưthờiưgianưưư(Hình 7.7 trang 180) Ví dụ: Fo = 5 và Bi = 0,7 H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ Xácưđịnh nhiệt độưtrênưbềưmặtưsauưthờiưgianư:... 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ Xácưđịnh nhiệt lư ngưQ(0): ợ Ví dụ Bi = 10, Fo = 0,5 H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ 7.6.2 Dẫn nhiệt không ổn định trong thanh trụ Mô hình toán học: 2 1 = 2+ ;0 X 1, Fo > 0 Fo R R R (R,0) = 1 = Bi ( 1, Fo) R R =1 Nghiệm: (R,Fo) = F(R,Fo) Xác định nhiệt độ ở tâm sau thời gian Ví dụ Fo = 2 va Bi = 0,7 H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ Xácưđịnh nhiệt độưtrênưbềưmặtưsauưthờiưgianư:... 4F U 4 Nhiệt độ xác định: Nhiệt độ xác định là nhiệt độ xác định các đại lợng vật lý nh , a v.v mà ngời xây dựng các công thức TN quy định Quy ớc: Chân các TCĐD có chữ m chỉ nhiệt độ xác định là nhiệt độ trung bình tm = 0,5(tf + tw) Chân cacs TCĐD có chữ f chỉ nhiệt độ xác định là nhiệt độ dòng dịch thể Chân các TCĐD có chữ w chỉ nhiệt độ xác định là nhiệt độ bề mặt vật rắn H ni- 9/2009 Chng 8 TRAO... và nhiệt độ xác định H ni- 9/2009 Chng 8 TRAO I NHIT I LU 2 Phơng trình tiêu chuẩn: Nu = f(Re,Gr,Pr) - TĐNĐL tự nhiên: Nu = f(Gr,Pr) - TĐNĐLcỡng bức: Nu = f(Re,Pr) 3 Kích thớc xác định: Kích thớc xác định l (m), d(m)hoặc (m) là kích thớc đặc trng cho một hiện tợng TĐNĐL và có mặt trong một số các TCĐD và do ngời xây dựng công thức TN quy định - Đờng kính tơng đơng: d td = 4F U 4 Nhiệt độ xác định: Nhiệt. .. Xácưđịnh nhiệt độưtrênưbềưmặtưsauưthờiưgianư: Ví dụ Fo = 2 và Bi = 0,7 H ni- 9/2009 Chư ngư7.ưDẫn nhiệt ơ Xácưđịnh nhiệt lư ngưQ(0): ợ Ví dụ Bi = 10, Fo = 0,1 H ni- 9/2009 Chng 8 TRAO I NHIT I LU 8.1ưTĐNĐLưvàưcácưnhânưtốưảnhưhư ng ở 8.1.1 Lớp biên và TĐNĐL Bản chất của lớp biên: (Hình 8.1 trang 187) T 3 a 1 = =3 Pr Quan hệ giữa lớp biên thủy lực và lớp biên nhiệt T H ni- 9/2009 Chng 8 TRAO I NHIT I LU 8.1.2 Các nhân tố ảnh... Xác định độ đen của các chất khí: =k =+f(T,pl) k CO Xác định độ đen của hỗn hợp khí: 9.5.3 Năng suất bức xạ của,33 T chất khí các 3,5 0 ECO = 4,07( pl ) 100 1 Thực tế: và 2 2 Tính toán trong kỹ thuật: H ni- 9/2009 2 H 2O E H 2O = 4,07 p l 0 ,8 0 , 6 T 100 T Ek = k C0 100 4 3 Chng 9 TRAO I NHIT BC X H ni- 9/2009 . Hà nội- 9/2009 BµI GI¶NG Kü THUËT NHIÖT BµI GI¶NG Kü THUËT NHIÖT TRUYềN NHIệT Định nghĩa: TN là truyền nhiệt l ợng giữa các vật khi có độ chênh nhiệt độ Các hình thức truyền nhiệt cơ bản: 1.