TRUYỀN NHIỆT B1 - Khái niệm cơ bản

TRUYỀN NHIỆT ¾ Số tiếthọc: 42 tiết kéo dài trong 16 tuần ¾ GV: TS. HÀ ANH TÙNG –Bộ môn “Công nghệ nhiệt lạnh” Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.1 p.1 -Tuần 1 Æ 7 : 4 chương đầu tiên -Tuần 8 - 9 : KIỂM TRA giữa học kỳ -Tuần 10 Æ 16 : 4 chương cuối - THI CUỐI HỌC KỲ 20% 20% 50% 50% Bài tập/ Trắc nghiệm 1 : Bài tập/ Trắc nghiệm 2 : 15% 15% 15% 15% Mục đích môn học ¾ Nắm vững sự truyền năng lượng xảy ra giữa các vật và trong thiết bị do sự chênh lệch nhiệt độ gây nên Æ nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng ¾ là môn cơ sở để nghiên cứu và thiết kế các loại máy nhiệt nói riêng và các hệ thống nhiệt động nói chung VD: -Các loại động cơ nhiệt: ĐC đốt trong, ĐC phản lực -HTĐHKK, Tủ lạnh -Cácthiếtbị sấy, lò hơi -Bơm, máy nén -Các hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời, vv…. Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.2 p.2 Nội dung môn học ¾ Chương 1: Những khái niệm cơ bản ¾ Chương 2: Dẫn nhiệt ¾ Chương 3: Những khái niệm cơ bản về trao đổi nhiệt đối lưu ¾ Chương 4: Trao đổi nhiệt đối lưu trong môi trường 1 pha ¾ Chương 5: Trao đổi nhiệt khi chất lỏng biến đổi pha ¾ Chương 6: Trao đổi nhiệt bằng bức xạ ¾ Chương 7: Truyền nhiệt ¾ Chương 8: Thiết bị trao đổi nhiệt Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.3 p.3 Tài liệu tham khảo 1. Hoàng đình Tín, Truyền nhiệt & Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt, NXB Khoa họcvàKỹ thuật, 2007. 2. Hoàng Đình Tín, Bùi Hải–Bài tập Nhiệt động lực học Kỹ thuật& Truyền Nhiệt -NXB ĐHQG TpHCM. 2002 3. Hoàng đình Tín, Cơ sở Nhiệt công nghiệp, NXB Đại học quốc gia Tp HCM, 2006. 4. M. Mikheyev - Fundamental of Heat Transfer - Mir Publisher, Moscow, 1968. Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.4 p.4 Bài 1 Chương 1 (Phần1): Những khái niệm cơ bản 1.1 Khái niệm chung về Truyền nhiệt 1.2 3 dạng Truyền nhiệt 1.3 Bài toán Truyền nhiệt tổng hợp Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.5 p.5 1.4 Giới thiệu về Thiết bị trao đổi nhiệt -Dẫn nhiệt - Đối lưu -Bức xạ 1.1 Khái niệm chung về Truyền nhiệt  Là dạng truyền năng lượng khi có sự chênh lệch về nhiệt độ Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.6 p.6 NHIỆT LƯỢNG VD: Bài toán truyền nhiệt : - Xác định nhiệt độ tại1 vị trí nào đó trong vật - Xác định Nhiệt lượng Q truyền qua vật Joule: J = N.m Watt : W = J/s Q : đơn vị 1.2 3 dạng truyền nhiệt cơ bản Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.7 p.7 B. Đối lưu C. Bức xạ A. Dẫn nhiệt -Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa các vùng trong vật rắn hoặc giữa 2 vật rắn tiếp xúc nhau. -Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa 2 vật đặt cách xa nhau -Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt vật rắn với môi trường chất lỏng xung quanh nó. A. Dẫn nhiệt Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.8 p.8 ĐN: là quá trình truyền nhiệt khi có 2 điều kiện: -Từ vùng có T o cao đến vùng có T o thấp -và giữa các phần của 1 vật hay giữa các vật tiếp xúc nhau. (Đây là qt truyền nhiệt điển hình trong vật rắn: bảnchất do sự truyền động năng hay va chạmgiữa các phân tử, nguyên tử) Q Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.9 p.9  Dòng nhiệt truyền qua vật (trong 1s) theo phương x được tính theo ĐL Fourier: TiếtdiệnF x Q x x T FQ x ∂ ∂ λ−= (W) x T F Q q x x ∂ ∂ λ−== (W/m 2 ) - Q x là dòng nhiệt truyền theo phương x trong thời gian 1s (W) - q x là mật độ dòng nhiệt truyền theo phương x trong thời gian 1s (W/m 2 ) - T là nhiệt độ tuyệt đối của vật (K) - F là diện tích tiết diện vuông góc với phương x (m 2 ) - λ là hệ số dẫn nhiệt của vật (W/m.K) với: Ví dụ Ví dụ : : Tính toán dẫn nhiệt Tính toán dẫn nhiệt qua qua vách phẳng vách phẳng Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.10 p.10 Q T 1 T 2 - Vách phẳng có: + Diện tích F (m 2 ) + Bề dày δ (m) + Hệ số dẫn nhiệt λ (W/m.K) + Nhiệt độ 2 bề mặt vách T 1 và T 2 δ λ T FQ Δ = ĐL Fourier (W) hay λ δ / T q Δ = (W/m 2 ) (R λ được gọi là nhiệt trở dẫn nhiệt của vách phẳng) ĐL Ohm R U I = T 1 T 2 λ δ λ =R [...]... Trao đổi nhiệt đối lưu khi không khí tiếp xúc dàn nóng, dàn lạnh p.16 8/2009 Người soạn: TS Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM Để tính trao đổi nhiệt đối lưu Q F Q = α F (Tw − T f ) Tf Tw trong đó: thường dùng công thức Newton: hay q= ΔT 1/ α - α là hệ số tỏa nhiệt đối lưu (W/m2.K) (W/m2) THỰC NGHIỆM - F là diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (m2) - Tw là nhiệt độ trung bình của bề mặt ( K hoặc oC) - Tf là nhiệt độ... Fσ T14 − T24 ) (W) - ϕ12 là hệ số chiếu xạ (ϕ12 < 1) trong đó: - F là diện tích trao đổi nhiệt (m2) - σ là hằng số Stefan-Boltzmann (σ = 5,6697.1 0-8 W/m2.K4) - Τ1, Τ2 là nhiệt độ tuyệt đối tại bề mặt hai vật 1 và 2 (K) Trong trường hợp T1 – T2 . Những khái niệm cơ bản ¾ Chương 2: Dẫn nhiệt ¾ Chương 3: Những khái niệm cơ bản về trao đổi nhiệt đối lưu ¾ Chương 4: Trao đổi nhiệt đối lưu trong môi trường 1 pha ¾ Chương 5: Trao đổi nhiệt. chung về Truyền nhiệt 1.2 3 dạng Truyền nhiệt 1.3 Bài toán Truyền nhiệt tổng hợp Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM 8/2009 p.5 p.5 1.4 Giới thiệu về Thiết bị trao đổi nhiệt -Dẫn nhiệt - Đối. LƯỢNG VD: Bài toán truyền nhiệt : - Xác định nhiệt độ tại1 vị trí nào đó trong vật - Xác định Nhiệt lượng Q truyền qua vật Joule: J = N.m Watt : W = J/s Q : đơn vị 1.2 3 dạng truyền nhiệt cơ bản Người soạn: