Các quá trình truyền nhiệt - Phần 3 pptx

Phần 2 Các quá trình truyền nhiệt GV: TS. Nguyễn Minh Tân Bộ môn QTTB CN Hóa – Thực phẩm QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 2 Các phương thức truyền nhiệt • Dẫn nhiệt/Conduction: Quá trình truyền nhiệt từ phần tử này đến phần tử khác của vật chất khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau • Đối lưu/Convection: Quá trình truyền nhiệt do các phần tử chất lỏng hoặc chất khí đổi chỗ cho nhau, do chúng có nhiệt độ khác nhau hoặc là do bơm, quạt, khuấy trộn,… • Bức xạ/Radiation: Qua trình truyền nhiệt dưới dạng các sóng điện từ. Nhiệt năng biến thành các tia bức xạ rồi truyền đi, khi gặp vật thể nào đó thì một phần năng lượng bức xạ đố được biến thành nhiệt năng, một phần phản xạ lại, và một phần xuyên qua vật thể QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 3 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động tự do 1.2. Nhiệt đối lưu   n GrCNu  Pr Với chất lỏng có tính thấm ướt thành bình và có Pr > 0,7   25,0 23,0 Pr Pr Pr51,0          T GrNu Với ống truyền nhiệt nằm ngang Pr T : chuẩn số Prandt tính theo nhiệt độ thành tiếp xúc với chất lỏng 25,0 47,0 GrNu Với không khí QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 4 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức 1.2. Nhiệt đối lưu 25,0 43,08,0 Pr Pr PrRe021,0          T K GrNu  Lưu thể chuyển động trong ống thẳng Với chất khí ε k : ảnh hưởng của L/d tới hệ số cấp nhiệt Re > 10.000 8,0 Re K CNu   43,09,0 PrRe008,0 K Nu   2300>Re > 10.000 25,0 4,043,033,0 Pr Pr PrRe15,0          T d GrNu  Re < 2300 QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 5 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức 1.2. Nhiệt đối lưu        R d c 77,11  Lưu thể chuyển động trong ống cong: do tác dụng của lực ly tâm, độ xoáy sẽ tăng lên, cường độ trao đổi nhiệt tăng lên d: đường kính trong của ống xoắn R: Bán kính cong của vòng xoắn QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 6 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức 1.2. Nhiệt đối lưu Lưu thể chuyển động trong ống có tiết diện hình vành khăn: d tn : đường kính trong của ống ngoài 45,0 4,08,0 PrRe23,0          nt tn d d Nu d nt : đường kính ngoài của ống trong QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 7 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức 1.2. Nhiệt đối lưu Lưu thể chuyển động trong ống có tiết diện hình vành khăn: d tn : đường kính trong của ống ngoài 45,0 4,08,0 PrRe23,0          nt tn d d Nu d nt : đường kính ngoài của ống trong QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 8 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức 1.2. Nhiệt đối lưu Lưu thể chảy ngang bên ngoài một ống: d n : đường kính ngoài của ống 4,0 PrRe n K CNu   C,n: Hệ số phụ thuộc Re 4,0 PrRe n K n d C     QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 9 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức 1.2. Nhiệt đối lưu Lưu thể chuyển động ngang bên ngoài một chùm ống: 25,0 33,065,0 Pr Pr PrRe23,0          T Nu   Dãy ống thứ ba (thẳng hàng) 25,0 35,060,0 Pr Pr PrRe41,0          T Nu   Dãy ống thứ ba (xen kẽ) 65,0 Re21,0   Nu Chất khí 60,0 Re37,0   Nu Chất khí QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 10 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức 1.2. Nhiệt đối lưu Lưu thể chuyển động ngang bên ngoài một chùm ống: Hệ số cấp nhiệt trung bình của toàn bộ chùm ống Khi số dãy ống khá lớn, có thể lấy gần đúng 321 332211    FFF FFF tb   3   tb . Phần 2 Các quá trình truyền nhiệt GV: TS. Nguyễn Minh Tân Bộ môn QTTB CN Hóa – Thực phẩm QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 2 Các phương thức truyền nhiệt • Dẫn nhiệt/ Conduction: Quá trình truyền. nhiệt/ Conduction: Quá trình truyền nhiệt từ phần tử này đến phần tử khác của vật chất khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau • Đối lưu/Convection: Quá trình truyền nhiệt do các phần tử chất lỏng hoặc chất. do chúng có nhiệt độ khác nhau hoặc là do bơm, quạt, khuấy trộn,… • Bức xạ/Radiation: Qua trình truyền nhiệt dưới dạng các sóng điện từ. Nhiệt năng biến thành các tia bức xạ rồi truyền đi, khi