Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống
1
/ 22 trang
THÔNG TIN TÀI LIỆU
Cấu trúc
Contents
I. TRÍCH YẾU:
1. Mục đích thí nghiệm:
2. Kết quả thí nghiệm:
II. LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM:
1. Các q trình cơ bản Q trình truyền nhiệt gồm: - Truyền nhiệt ổn định: nhiệt độ chỉ thay đổi theo khơng gian, khơng thay đổi theo thời gian. Chỉ xảy ra trong thiết bị làm việc liên tục. - Truyền nhiệt khơng ổn định: nhiệt độ thay đổi cả theo khơng gian và thời gian. Xảy ra trong các thiết bị làm việc gián đoạn hay trong giai đoạn đầu và cuối của q trình liên tục. Nhiệt được truyền từ vật này sang vật khác theo 3 phương thức: Dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt và bức xạ nhiệt. Trong thực tế, q trình truyền nhiệt thường xảy ra đồng thời theo cả 2, 3 phương thức. Tùy từng trường hợp cụ thể mà ảnh hưởng của một hiện tượng nào đó khơng đáng kể so với tồn bộ q trình thì có thể bỏ qua. Ngưng tụ là q trình chuyển hơi nước hay khí sang trạng thái lỏng bằng 2 cách: - Làm nguội hơi (hoặc khí) - Nén và làm nguội hơi (khí) đồng thời Dùng nước để lấy nhiệt cho hơi ngưng tụ có thể tiến hành theo 2 cách: - Ngưng tụ gián tiếp: có tường ngăn cách giữa hơi và nước - Ngưng tụ trực tiếp: hơi và nước tiếp xúc với nhau
a)Dẫn nhiệt:
b)Đối lưu nhiệt:
c)Bức xạ nhiệt :
2. Phương trình cân bằng nhiệt lượng cho hai dòng lưu chất:
a) Phương trình biểu diễn quá trình truyền nhiệt:
b) Hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết Kl*:
c) Tính toán hệ số cấp nhiệt α1, α2 giữa vách ngăn và dòng lưu chất:
d) Xác đònh chế độ chảy của lưu chất bằng chuẩn số Re:
e) Xác đònh chuẩn số Nu cho phương thức chảy ngang (ống kiểu B):
f) Xác đònh chuẩn số Nu cho chế độ chảy dọc theo thân ống (ống kiểu C):
III. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:
VI. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
1. Chuẩn bị
2. Trình tự thí nghiệm
V. XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1. Bảng xử lý kết quả
a) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 1 chặng
b) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 2 chặng
c) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 4 chặng
2. Đồ thị
IV. NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN
Nội dung
Truyền nhiệt ống chùm
Contents
Contents..................................................................................................................................1
I.TRÍCH YẾU:.......................................................................................................................2
1.Mục đích thí nghiệm:......................................................................................................2
2.Kết quả thí nghiệm:.........................................................................................................2
II.LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM:............................................................................................4
1.Các quá trình cơ bản
Quá trình truyền nhiệt gồm:
- Truyền nhiệt ổn định: nhiệt độ chỉ thay đổi theo không gian, không thay đổi theo thời
gian. Chỉ xảy ra trong thiết bị làm việc liên tục.
- Truyền nhiệt không ổn định: nhiệt độ thay đổi cả theo không gian và thời gian. Xảy ra
trong các thiết bị làm việc gián đoạn hay trong giai đoạn đầu và cuối của quá trình liên
tục.
Nhiệt được truyền từ vật này sang vật khác theo 3 phương thức: Dẫn nhiệt, đối lưu nhiệt
và bức xạ nhiệt. Trong thực tế, quá trình truyền nhiệt thường xảy ra đồng thời theo cả 2,
3 phương thức. Tùy từng trường hợp cụ thể mà ảnh hưởng của một hiện tượng nào đó
không đáng kể so với toàn bộ quá trình thì có thể bỏ qua.
Ngưng tụ là quá trình chuyển hơi nước hay khí sang trạng thái lỏng bằng 2 cách:
- Làm nguội hơi (hoặc khí)
- Nén và làm nguội hơi (khí) đồng thời
Dùng nước để lấy nhiệt cho hơi ngưng tụ có thể tiến hành theo 2 cách:
- Ngưng tụ gián tiếp: có tường ngăn cách giữa hơi và nước
- Ngưng tụ trực tiếp: hơi và nước tiếp xúc với nhau..........................................................4
a)Dẫn nhiệt:....................................................................................................4
b)Đối lưu nhiệt:..............................................................................................4
c)Bức xạ nhiệt :........................................................................................................5
2.Phöông trình caân baèng nhieät löôïng cho hai doøng löu chaát:...................................6
a)Phöông trình bieåu dieãn quaù trình truyeàn nhieät:..................................................6
b)Heä soá truyeàn nhieät daøi lyù thuyeát Kl*: ............................................................6
c)Tính toaùn heä soá caáp nhieät α1, α2 giöõa vaùch ngaên vaø doøng löu chaát:.......6
d)Xaùc ñònh cheá ñoä chaûy cuûa löu chaát baèng chuaån soá Re:..............................7
e)Xaùc ñònh chuaån soá Nu cho phöông thöùc chaûy ngang (oáng kieåu B):..............7
f)Xaùc ñònh chuaån soá Nu cho cheá ñoä chaûy doïc theo thaân oáng (oáng kieåu C):
........................................................................................................................................7
III.THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:...............................................................................................10
VI.PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM ...................................................................................11
1.Chuẩn bị........................................................................................................................11
2.Trình tự thí nghiệm.......................................................................................................11
V.XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM...................................................................................11
1.Bảng xử lý kết quả .......................................................................................................11
a)Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 1 chặng.................................................11
b)Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 2 chặng................................................15
c)Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 4 chặng.................................................18
2.Đồ thị.............................................................................................................................22
IV.NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN........................................................................................22
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 1
Truyền nhiệt ống chùm
I.
TRÍCH YẾU:
1. Mục đích thí nghiệm:
Giúp sinh viên hiểu được cấu tạo và hoạt động của thiết bị truyền nhiệt kiểu chùm ống
trong thực tế
Giúp sinh viên xác định bằng thực nghiệm các đại lượng đặc trưng cho sự truyền nhiệt ở
thiết bị truyền nhiệt kiểu lồng ống
Giúp sinh viên biết tính toán biểu diễn và so sánh các đại lượng đặc trưng cho sự truyền
nhiệt ở thiế bị truyền nhiệt ống chùm dựa trên cơ sỡ tính toán lý thuyết và kết quả thí
nghiệm
2. Kết quả thí nghiệm:
Bảng 1: trao đổi nhiệt 1 chặng
G1(dòng nóng)
0,0000667
0,0001
0,0001333
0,0001667
G2(dòng lạnh)
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Tnv (0C)
62
62
61
61
60
60
60
59
59
59
59
59
58
58
57
57
57
56
56
56
56
56
55
Tnr (0C)
56
56
56
55
54
56
55
54
54
54
55
54
54
53
53
54
53
53
52
52
53
52
52
Tlv (0C)
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
31
30
30
31
Tlr (0C)
39
37
37
36
35
39
38
37
36
35
40
38
37
36
35
40
38
37
36
35
39
38
36
Page 2
Truyền nhiệt ống chùm
0,0001667
0,0002000
55
54
51
51
30
30
36
35
Bảng 2 :trao đổi nhiệt 2 chặng
G1(dòng nóng)
0,0000667
0,0001
0,0001333
0,0001667
0,0002
Tnv (0C)
62
61
61
60
59
58
58
57
57
56
55
55
54
54
53
52
52
52
51
51
50
50
50
49
49
Tnr (0C)
54
52
51
50
50
52
52
50
50
49
51
50
49
48
47
49
49
48
47
46
48
47
47
46
46
Tlv (0C)
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
29
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
28
Tlr (0C)
40
38
36
35
34
40
38
36
35
34
39
37
36
35
34
38
37
36
35
34
38
37
36
35
34
G2(dòng lạnh)
Tnv (0C)
Tnr (0C)
Tlv (0C)
Tlr (0C)
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
62
61
60
58
57
56
56
55
55
52
50
49
48
47
50
48
48
47
27
27
27
27
27
27
27
27
27
40
38
36
35
34
40
38
36
35
G2(dòng lạnh)
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
Bảng 3 :trao đổi nhiệt 4 chặng
G1(dòng nóng)
0,0000667
0,0001
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 3
Truyền nhiệt ống chùm
0,0001333
0,0001667
0,0002
II.
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
0,0000667
0,0001000
0,0001333
0,0001667
0,0002000
54
53
53
52
52
51
51
50
50
49
48
47
47
47
46
46
42
43
42
41
40
40
42
41
40
40
39
40
40
39
39
39
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
27
34
39
37
36
35
34
38
37
35
34
34
38
36
35
34
33
LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM:
1. Các quá trình cơ bản
Quá trình truyền nhiệt gồm:
- Truyền nhiệt ổn định: nhiệt độ chỉ thay đổi theo không gian, không thay đổi theo
thời gian. Chỉ xảy ra trong thiết bị làm việc liên tục.
- Truyền nhiệt không ổn định: nhiệt độ thay đổi cả theo không gian và thời gian.
Xảy ra trong các thiết bị làm việc gián đoạn hay trong giai đoạn đầu và cuối của
quá trình liên tục.
Nhiệt được truyền từ vật này sang vật khác theo 3 phương thức: Dẫn nhiệt, đối lưu
nhiệt và bức xạ nhiệt. Trong thực tế, quá trình truyền nhiệt thường xảy ra đồng thời
theo cả 2, 3 phương thức. Tùy từng trường hợp cụ thể mà ảnh hưởng của một hiện
tượng nào đó không đáng kể so với toàn bộ quá trình thì có thể bỏ qua.
Ngưng tụ là quá trình chuyển hơi nước hay khí sang trạng thái lỏng bằng 2 cách:
- Làm nguội hơi (hoặc khí)
- Nén và làm nguội hơi (khí) đồng thời
Dùng nước để lấy nhiệt cho hơi ngưng tụ có thể tiến hành theo 2 cách:
- Ngưng tụ gián tiếp: có tường ngăn cách giữa hơi và nước
- Ngưng tụ trực tiếp: hơi và nước tiếp xúc với nhau
a)Dẫn nhiệt:
Dẫn nhiệt là sự truyền nhiệt trong nội bộ vật thể hoặc thông qua tiếp xúc trực tiếp
trên bề mặt.
b)Đối lưu nhiệt:
•
Đối lưu nhiệt là sự truyền nhiệt sinh ra bởi sự chuyển động của dòng chất khí
(chất lỏng).
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 4
Truyền nhiệt ống chùm
•
•
Khí nóng luôn di chuyển trên và khí lạnh chìm xuống. Quy trình này được gọi là
đối lưu tự nhiên.
Đối lưu nhiệt cũng có thể bị tác động cưỡng bức bởi gió hoặc dùng quạt.
Một số ví dụ thông thường về đối lưu nhiệt:
Khí nóng đi ra từ cửa quạt hút (cưỡng bức)
Khí nóng thoát lên qua hệ thống tản nhiệt (Sau khi tiếp xúc & nóng lên qua sự tiếp
xúc với bề mặt tản nhiệt)
c)Bức xạ nhiệt :
•
•
•
Bức xạ nhiệt là sự truyền nhiệt (năng lượng nhiệt) dưới dạng sóng điện từ (tia hồng
ngoại - Infra Red) xuyên qua khoảng không.
Mọi bề mặt đều phát xạ. Dàn nóng máy lạnh, bếp, mái sàn, tuờng và ngay cả các
vật liệu cách nhiệt thông thường, đều phát xạ ở các cấp độ khác nhau. Nhiệt bức xạ
không nhìn thấy được và không có nhiệt độ, thức chất là một dạng truyền năng
lượng.
Chỉ khi tia bức xạ đập vào một bề mặt, năng lượng bức xạ mới sinh ra nhiệt làm
cho bề mặt này nóng lên.
Bức xạ nhiệt từ mặt trời, đập vào vách và mái nhà. Các vật liệu này sẽ hấp thụ nhiệt
lượng đó và nóng lên. Nhiệt này truyền vào mặt trong của vách & mái nhà thông
qua quá trình dẫn nhiệt và tiếp theo đó là bức xạ tiếp tục vào không gian bên trong.
Các bề mặt này tiếp tục phát xạ, và tiếp đến, làn da con người hứng chịu bức xạ
nhiệt xuyên qua không khí. Chính bức xạ thứ cấp này là nguyên nhân gây ra sự
“nóng hầm” trong nhà và đem lại sự nóng bức khó chịu cho con người.
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 5
Truyền nhiệt ống chùm
2. Phöông trình caân baèng nhieät löôïng cho hai doøng löu chaát:
Q = G1C1(t1V – t1R) = G2C2(t2V – t2R) ,W
Trong ñoù:
G1, G2: Löu löôïng doøng noùng vaø doøng laïnh (kg/s ).
C1, C2: Nhieät dung rieâng trung bình cuûa doøng noùng vaø doøng laïnh (J/kg.K).
t1V, t1R: Nhieät ñoä vaøo vaø ra cuûa doøng noùng (K).
t2V, t2R: Nhieät ñoä vaøo vaø ra cuûa doøng laïnh (K).
a) Phöông trình bieåu dieãn quaù trình truyeàn nhieät:
Q = Kl.Δtlog.L
Trong ñoù:
L: Chieàu daøi oáng, m.
Kl: Heä soá truyeàn nhieät daøi (thöïc nghieäm),
W/mK.
Δtlog: Cheânh leäch nhieät ñoä trung bình
logarit, K.
∆t log =
∆tl −∆t n
∆t l
ln
∆t n
b) Heä soá truyeàn nhieät daøi lyù thuyeát Kl*:
K l* =
π
d
r
1
1
1
+
. ln ng +
+ b
α
2λ
d tr
α
db
1d tr
2 d ng
Trong ñoù:
dng, dtr: Ñöôøng kính ngoaøi vaø ñöôøng kính trong cuûa oáng truyeàn nhieät, m.
λ: Heä soá daãn nhieät cuûa kim loaïi laøm oáng (ôû ñaây laø Cu), W/mK
rb: Nhieät trôû cuûa lôùp caùu.
db: Ñöôøng kính lôùp caùu, m.
Baøi naøy ta boû qua aûnh höôûng cuûa lôùp caùu ñeán quaù trình truyeàn nhieät.
c) Tính toaùn heä soá caáp nhieät α1, α2 giöõa vaùch ngaên vaø doøng löu chaát:
Pr
Nu = A. Re m . Pr n
Prt
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
0.25
ε l .ε R
Page 6
Truyền nhiệt ống chùm
•
•
•
Caùc heä soá A, n, m, εl, εR laø caùc heä soá thöïc nghieäm, tuøy thuoäc vaøo caùc yeáu toá
sau:
Cheá ñoä chaûy cuûa doøng löu chaát.
Söï töông quan giöõa doøng chaûy vaø beà maët truyeàn nhieät.
Ñaëc ñieåm beà maët truyeàn nhieät (ñoä nhaùm, hình daïng...).
d) Xaùc ñònh cheá ñoä chaûy cuûa löu chaát baèng chuaån soá Re:
Re =
wl
ν
Trong ñoù:
w: Vaän toác doøng, m/s.
ν: Ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa löu chaát, m2/s.
l: Kích thöôùc hình hoïc ñaëc tröng, m. Tröôøng hôïp doøng löu chaát chuyeån ñoäng
qua tieát dieän khoâng troøn, l ñöôïc tính vôùi ñöôøng kính töông ñöông d tñ.
d td =
4F
Π
Trong ñoù:
F: Dieän tích maët caét (tieát dieän ngang maø doøng löu chaát chuyeån ñoäng qua), m2.
Π: Chu vi tieát dieän öôùt (chu vi maø chaát loûng tieáp xuùc vôùi beà maët trao ñoåi nhieät),
m.
ν: Ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa löu chaát, ñöôïc xaùc ñònh ôû nhieät ñoä trung bình cuûa
doøng löu chaát.
e) Xaùc ñònh chuaån soá Nu cho phöông thöùc chaûy ngang (oáng kieåu B):
5 < Re < 10
3
Nu = 0,5 Re
0,5
. Pr
0 ,38
Pr
.
Pr
v
0 , 25
0 , 25
103 ≤ Re < 2.105
2.105 ≤ Re ≤ 2.10 6
Pr
Nu = 0,25 Re . Pr
Pr
v 0, 25
Pr
Nu = 0,023 Re 0,8 Pr 0,37
Prv
0, 6
0 , 38
f) Xaùc ñònh chuaån soá Nu cho cheá ñoä chaûy doïc theo thaân oáng (oáng kieåu C):
•
Cheá ñoä chaûy maøng Re < 2320
Nu = 0,15 Re
0 , 33
Pr
0 , 43
Pr
.Gr .
Prv
0.1
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
0 , 25
.ε 1
Page 7
Truyền nhiệt ống chùm
•
Cheá ñoä chaûy chuyeån tieáp: 2320 < Re < 10000
0 , 25
Pr
.ε 1
Nu = C. Pr
Pr
v
Giaù trò C phuï thuoäc vaøo Re:
Re.10-3
2,1
2,2
2,3
2,4
C
1,9
2,2
3,3
3,8
0 , 43
•
2,5
4,4
3
6
4
10,3
5
15,5
6
19,5
8
27
10
33
Cheá ñoä chaûy roái Re > 104:
0 , 25
Pr
Nu = 0,021. Re . Pr .
Pr
v
Giaù trò cuûa ε1 phuï thuoäc vaøo tæ leä L/d khi Re < 104:
L/d
1
2
5
10
15
20
εl
1,9
1,7
1,44
1,28
1,18
1,13
0 ,8
0 , 43
30
1,05
40
1,02
50
1
Khi Re > 104, εl phuï thuoäc vaøo Re:
L/d
Re
10
20
30
40
50
4
1.10
1,23
1,13
1,07
1,03
1
4
2.10
1,18
1,10
1,05
1,02
1
4
5.10
1,13
1,08
1,04
1,02
1
5
1.10
1,10
1,06
1,03
1,02
1
6
1.10
1,05
1,03
1,02
1,01
1
• Chuaån soá Pr:
ν
Pr =
a
Trong ñoù:
ν: Ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa löu chaát, m2/s.
α: Heä soá daãn nhieät cuûa löu chaát, m2/s.
• Chuaån soá Gr:
g .l 3 .β .∆t
Gr =
ν2
Trong ñoù:
Δt: hieäu nhieät ñoä giöõa thaønh oáng vaø löu chaát.
β: heä soá giaõn nôû theå tích, 1/K
Pr: chuaån soá Prandtl cuûa löu chaát ñöôïc xaùc ñònh ôû nhieät ñoä trung bình cuûa
löu chaát.
Prv: chuaån soá Prandtl cuûa löu chaát ñöôïc xaùc ñònh ôû nhieät ñoä baèng nhieät ñoä
trung bìnhtcuû
1 a thaønh oáng.
Neáu nhieät ñoä cuûa thaønh oáng (vaùch) khoâng bieát, vieäc tính toaùn coù theå thöïc
hieän theoΔttrình
töï sau:
ΔtV
1
Δtlog
Δt2
tV1
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 8
tV2
t2
Truyền nhiệt ống chùm
Hình: Sô ñoà phaân boá nhieät ñoä khi truyeàn nhieät giöõa caùc löu chaát qua vaùch ngaên.
Δt1 = t1 – tv1
Δt2 = tv2 – t2
Ta thöïc hieän pheùp tính laëp.
Khôûi ñieåm ta choïn gaàn ñuùng hieäu soá giöõa nhieät ñoä löu chaát vaø vaùch ngaên nhö
sau:
t1 Re1
~
t 2 Re 2
Hieäu soá nhieät ñoä log bieåu dieãn nhö sau:
∆tlog − (1 ÷ 2 ) C = ∆t1 + ∆t 2
0
Töø ñoù tính
∆t1 =
∆tlog − (1 ÷ 2)
∆tlog − (1 ÷ 2) ñöôïc:
∆t 2 =
Re
Re
1+ 1
1+ 2
Re 2
Re1
Pr
Töø ñaây ta tính ñöôïc nhieät ñoä trung bình cuûa löu chaát vaø vaùch ngaên, do
Prv
ñoù tính vaø Nu.
Nu.λ
α=
, W/m2K
l
Trong ñoù:
λ: heä soá daãn nhieät cuûa löu chaát, W/mK.
l: kích thöôùc hình hoïc ñaëc tröng, m.
Sau khi coù keát quaû tính α1, α2 ta kieåm tra ∆t1, ∆t2 baèng phöông trình sau:
q = K .∆t log = α 1 .∆t1 = α 2 .∆t 2
Suy ra:
∆t 1 =
K . ∆t log
α1
∆t 2 =
K . ∆t log
α2
Sai soá cho pheùp laø 5% neáu chöa ñaït, quaù trình tính ñöôïc laëp laïi vôùi giaù trò Δt1, Δt2
môùi naøy.
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 9
Truyền nhiệt ống chùm
III.
THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM:
Hệ thống thiết bị thí nghiệm gồm:
1 thiết bị ống chùm nằm ngang đường kính Dn=80mm, đường kính trong
Dtr=76mm, chùm ống có 20 ống đồng với φ = 8mm, chiều dài L= 340mm, phía
thân ống có 4 tấm chặn, bước chặn L=80mm
Thiết bị ống chùm có 2 nắp bích có thể tháo mở dễ dàng để ta có thể thay đổi thí
nghiệm ở các trường hợp dòng lưu chất chuyển động bên trong ống với số pass là
1,2 và 4 tức là thiết bị truyền nhiệt vỏ-ổng kiểu (1-1), (1-2), (1-4).
1. Bơm
3. van hoàn lưu
5. nồi đun
7. tủ điều khiển
9. chùm ống
2. Van điều chỉnh lưu lượng dòng nóng
4. Van điều chỉnh lưu lượng dòng lạnh
6. Lưu lượng kế dòng nóng
8. Lưu lượng kế dòng lạnh
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 10
Truyền nhiệt ống chùm
VI. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM
1.
Chuẩn bị
a) Làm quen với hệ thống thiết bị, tìm hiểu các van và tác dụng của nó
b) Tìm hiểu đượng đi của dòng lạnh phía ngoài vỏ và đường đi của dòng nóng
phía trong ống truyền nhiệt khi ta thay đổi số chặng
c) Làm quen với thiết bị đo nhiệt độ, các vị trí đo và cách điều chỉnh công tắc
để đo nhiệt độ
d) Làm quen với thiêt sbij đo lưu lượng và cách điều chỉnh lưu lượng
e) Xác định các đại lượng cần đo
f) Đo lưu lượng dòng nóng, dòng lạnh, nhiệt độ ở các vị trí cần thiết. lập bảng
để ghi kết quả đo.
2.
Trình tự thí nghiệm
1)
2)
3)
4)
5)
Cấp nước vào nồi đnu
Bật CB tổng để cấp điện vào hệ thống
Bật công tắt 1, cấp điện vào thiết bị thí nghiệm
Bật công tắt 3,4 cấp điện vào nồi đun
Cài đặt nhiệt độ cần đun ( lưu ý: nhiệt độ cài đặt không quá 80 độ
C). khi nồi đnu đạt giá trị cài đặt thì hệ thống sẽ tự ngắt.
6) Mở van 3 để hiệu chỉnh lưu lượng dòng vào
7) Sau khi dòng lạnh đã có trong thiết bị thí nghiệm, bật công tắt 2 khởi
động máy bơm, bơm dòng nóng từ nồi đun vào thiết bị thí nghiệm
8) Điều chỉnh van 1 để hoàn lưu về nồi đun và van 2 để hiệu chỉnh lưu
lượng dong nóng.
9) Ghi các đại lượng cần đo khi quá trình ổn định hoàn toàn- ứng với
mỗi giá trị lưu lượng dòng nóng đo 5 giá trị lưu lượng dòng lạnh
10) Điều chỉnh lưu lượng của các dòng để thay đổi chế độ chảy và lặp
lại thí nghiệm với thông số ổn định mới.
V. XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM
1. Bảng xử lý kết quả
a) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 1 chặng
TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 11
Truyền nhiệt ống chùm
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 12
Truyền nhiệt ống chùm
t1tb (o
C)
t2tb ( o
C)
ρ1
(kg/m3)
ρ2
(kg/m3)
Cp1
Cp2
(kJ/kg.K) (kJ/kg.K)
59
35
983,6
993,95
4,1785
4,174
59
34
983,6
994,3
4,1785
4,174
58,5
34
983,85
994,3
4,17825
4,174
58
33,5
984,1
994,475
4,178
4,174
57
33
984,6
994,65
4,1775
4,174
58
35
984,1
993,95
4,178
4,174
57,5
34,5
984,35
994,125
4,17775
4,174
56,5
34
984,85
994,3
4,17725
4,174
56,5
33,5
984,85
994,475
4,17725
4,174
56,5
33
984,85
994,65
4,17725
4,174
57
35,5
984,6
993,775
4,1775
4,174
56,5
34,5
984,85
994,125
4,17725
4,174
56
34
985,1
994,3
4,177
4,174
55,5
33,5
985,35
994,475
4,17675
4,174
55
33
985,6
994,65
4,1765
4,174
55,5
35,5
985,35
993,775
4,17675
4,174
55
34,5
985,6
994,125
4,1765
4,174
54,5
34
985,85
994,3
4,17625
4,174
54
33,5
986,1
994,475
4,176
4,174
54
33
986,1
994,65
4,176
4,174
54,5
34,5
985,85
994,125
4,17625
4,174
54
34
986,1
994,3
4,176
4,174
53,5
33,5
986,35
994,475
4,17575
4,174
53
33
986,6
994,65
4,1755
4,174
52,5
32,5
986,85
994,825
4,17525
4,174
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Q1 (W)
Q2 (W)
1644,811
0
1644,808
0
1370,591
3
1644,611
2
1644,414
4
1644,627
9
2055,661
9
2212,665
2
2490,124
9
3320,166
6
3459,115
5
3321,335
3
2212,665
2
2904,634
4
3320,166
6
3459,115
5
3321,335
3
2055,4159
2055,4159
2055,4159
2193,140
4 2488,8101
2741,257
2904,634
7
4
2192,874
3320,166
9
6
2740,929
3459,115
5
5
2192,612
3321,335
4
3
2058,1919 2488,8101
2744,094
2904,634
1
4
2057,947
3320,166
4
6
2743,765
3459,115
6
5
2743,765
3321,335
6
3
2470,293
2489,686
6
7
3293,527
3320,166
7
6
2469,997
2767,292
9
4
3293,133
4151,669
3
1
2469,702
4152,399
1
6
ΔQ (W)
567,8542
845,3169
1949,5752
1814,5043
1676,9209
568,0373
848,9725
1264,7507
1403,6997
1265,9194
295,6697
163,3768
1127,2917
718,1860
1128,7229
430,6182
160,5403
1262,2191
715,3499
577,5696
19,3930
26,6389
297,2946
858,5358
1682,6974
Page 13
Truyền nhiệt ống chùm
TÍNH Re
Δt
Δt
KL1 W/
KL2 W/
lớn
nhỏ Δttog
(m.K)
(m.K)
v2 m/s
v1 m/s
Re2
Re1
31
17 23,30328 207,597 279,267 0,018889 0,1005540 725,2877509
26907,27704
1066,58420
31
19 24,51240 197,356 298,783 0,028334 0,1005540
3
26907,27704
0,03777
30
19 24,08275 167,387 405,485
8 0,1005540 1422,112271
26692,0777
1760,37836
30
19 24,08275 200,853 422,455 0,047223 0,1005540
1
26480,40005
23,6486
0,05666
29
19
6 204,515 413,073
7 0,1005540
2092,14517
26067,26958
22,4684
29
17
4 215,286 289,644 0,018889 0,1005540 725,2877509
26480,40005
22,4684
29
17
4 269,091 380,224 0,028334 0,1005540 1077,150279
26272,15834
0,03777
28
17 22,04448 274,234 442,977
8 0,1005540 1422,112271
25865,65345
1760,37836
28
18 22,63300 267,103 449,515 0,047223 0,1005540
1
25865,65345
0,05666
28
19 23,20990 260,464 420,882
7 0,1005540
2092,14517
25865,65345
732,623262
28
15 20,82818 309,696 351,448 0,018889 0,1005540
1
26067,26958
28
16 21,44328 375,993 398,402 0,028334 0,1005540 1077,150279
25865,65345
0,03777
27
17 21,61585 298,375 451,761
8 0,1005540 1422,112271
25667,23215
1760,37836
27
17 21,61585 372,947 470,667 0,047223 0,1005540
1
25471,93034
0,05666
26
18 21,75540 296,426 449,021
7 0,1005540
2092,14517
25279,67503
732,623262
26
14 19,38488 312,280 377,615 0,018889 0,1005540
1
25471,93034
26
15 19,99832 403,577 427,188 0,028334 0,1005540 1077,150279
25279,67503
0,03777
25
16 20,16639 300,142 484,231
8 0,1005540 1422,112271
25090,39549
1760,37836
25
16 20,16639 400,166 504,496 0,047223 0,1005540
1
24904,02317
20,7435
0,05666
25
17
3 389,032 470,924
7 0,1005540
2092,14517
24904,02317
26
14 19,38488 374,806 377,748 0,018889 0,1005540 718,1001857
25090,39549
1066,58420
26
14 19,38488 499,711 503,753 0,028334 0,1005540
3
24904,02317
19,7304
0,03777
24
16
3 368,198 412,515
8 0,1005540 1408,302689
24720,49158
1743,45430
25
15 19,57615 494,770 623,759 0,047223 0,1005540
8
24539,73628
19,7304
0,05666
24
16
3 368,154 618,990
7 0,1005540 2072,230024
24361,69474
TÍNH HỆ SỐ CẤP NHIỆT α1, α2 và K
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 14
Truyền nhiệt ống chùm
Prv
Nu2
Nu1
chế độ
α2
α1
Kl*
4,0405
4,0405
4,0405
4,079
4,1175
4,0405
4,079
4,1175
4,1175
4,1175
4,079
4,1175
4,1175
4,156
4,156
4,1175
4,156
4,156
4,1945
4,1945
4,1945
4,233
4,1945
4,2715
4,2715
25,7323
31,78066
37,76819
43,12555
48,05157
25,7323
31,66891
37,59037
43,02438
48,05157
25,61503
31,59462
37,59037
42,92439
47,9399
25,55494
31,5212
37,50301
42,82555
47,82951
25,54808
31,41302
37,45907
42,67879
47,66477
110,2736
110,2736
110,2536
109,9723
109,6733
110,2333
109,9519
109,6525
109,6525
109,6525
109,9312
109,6525
109,6314
109,3554
109,3341
109,6102
109,3341
109,3126
109,0392
109,0392
109,0609
108,7904
109,0174
108,501
108,479
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
573,7112
706,6391
839,771
957,5866
1065,514
573,7112
705,1123
835,8171
955,3403
1065,514
571,8715
703,4583
835,8171
953,1201
1063,037
570,53
701,8234
833,8747
950,9254
1060,59
568,8312
698,4645
831,7646
946,3757
1055,495
558,0692
558,0692
557,50157
555,61395
553,17529
556,9328
555,04547
552,60624
552,60624
552,60624
554,47599
552,60624
552,03635
550,18407
549,61403
551,46569
549,61403
549,04333
547,20912
547,20912
547,7791
545,96061
546,63862
543,5899
543,02107
6,358527
6,93403
7,386911
7,701739
7,935332
6,351292
6,905288
7,332595
7,667623
7,929593
6,326659
6,880469
7,327677
7,639074
7,89393
6,300906
6,851499
7,295879
7,605346
7,864243
6,269056
6,810933
7,268638
7,559502
7,810697
b) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 2 chặng
TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 15
Truyền nhiệt ống chùm
t1tb (o
C)
58
56,5
56
55
54,5
55
55
53,5
53,5
52,5
53
52,5
51,5
51
50
50,5
50,5
50
49
48,5
49
48,5
48,5
47,5
47,5
t2tb ( o
C)
34,5
33,5
32,5
32
31,5
34,5
33,5
32,5
32
31,5
34
33
32
31,5
31
33
32,5
32
31,5
31
33
32,5
32
31,5
31
ρ1
(kg/m3)
988,26
988,23
988,22
988,20
988,19
988,20
988,20
988,17
988,17
988,15
988,16
988,15
988,13
988,12
988,10
988,11
988,11
988,10
889,29
839,89
889,29
839,89
839,89
741,08
741,08
ρ2
(kg/m3)
994,13
994,48
994,83
995,00
995,18
994,13
994,48
994,83
995,00
995,18
994,30
994,65
995,00
995,18
995,35
994,65
994,83
995,00
995,18
995,35
994,65
994,83
995,00
995,18
995,35
Cp1
Cp2
ΔQ (W)
(kJ/kg.K) (kJ/kg.K) Q1 (W)
Q2 (W)
4,18
4,17
2203,21
3042,95
839,7425
4,18
4,17
2478,28
3735,84 1257,5659
4,18
4,17
2753,48
3875,57 1122,0945
4,18
4,17
2753,15
4153,13 1399,9812
4,18
4,17
2477,69
4153,86 1676,1749
4,18
4,17
2476,33
3042,95
566,6200
4,18
4,17
2476,33
3735,84 1259,5144
4,18
4,17
2888,53
3875,57
987,0396
4,18
4,17
2888,53
4153,13 1264,5967
4,18
4,17
2888,19
4153,86 1265,6730
4,18
4,17
2200,02
2766,81
566,7892
4,18
4,17
2749,82
3321,34
571,5156
4,17
4,17
2749,49
4430,01 1680,5150
4,17
4,17
3299,19
4846,17 1546,9797
4,17
4,17
3298,80
4985,51 1686,7134
4,17
4,17
2062,72
2767,78
705,0579
4,17
4,17
2062,75
3737,16 1674,4122
4,17
4,17
2750,17
4430,01 1679,8402
4,17
4,17
2750,17
4846,17 2096,0054
4,17
4,17
3437,71
4985,51 1547,8027
4,17
4,17
1484,76
2767,78 1283,0208
4,17
4,17
2227,16
3737,16 1509,9967
4,17
4,17
2227,16
4430,01 2202,8424
4,17
4,17
2227,16
4846,17 2619,0076
4,17
4,17
2227,16
4985,51 2758,3462
TÍNH Re
Δt
Δt
KL1 W/
KL2 W/
lớn
nhỏ Δttog
(m.K)
(m.K)
v2 m/s
33
25 28,23885 224,883 316,934 0,018889
32
23 26,43518 267,461 415,650 0,028334
0,03777
32
22 26,15471 303,444 435,820
8
31
21 24,90598 315,369 490,448 0,047223
24,4760
0,05666
30
21
7 288,800 499,150
7
29
23 25,10768 281,381 356,459 0,018889
29
23 25,36652 281,381 433,161 0,028334
23,6024
0,03777
28
21
4 349,151 482,948
8
28
21 24,08909 349,151 507,080 0,047223
0,05666
27
20
22,8587 364,184 534,468
7
26
22 23,22601 270,237 350,369 0,018889
26
21 22,94286 345,465 425,781 0,028334
26
21 22,94286 345,423 567,908
0,03777
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
v1 m/s
Re2
Re1
0,1005540 718,1001857
26592,33833
0,1005540 1056,227017
25954,42423
1381,48668
0,1005540
3
25748,52518
0,1005540 1710,581047
25346,36248
0,1005540 2033,535959
0,1005540 718,1001857
0,1005540 1056,227017
1381,48668
0,1005540
3
0,1005540 1710,581047
25149,94971
25346,36248
25346,36248
0,1005540 2033,535959
0,1005540 711,0561355
0,1005540 1046,072585
0,1005540
1368,46483
24393,78696
24578,53822
24393,78696
24032,48262
24766,10551
24766,10551
Page 16
Truyền nhiệt ống chùm
8
26
635,985 0,047223 0,1005540
0,05666
677,465
7 0,1005540
8
1694,61329
9
2014,73563
5
697,381723
4
1036,115012
1368,46483
8
1694,61329
9
2014,73563
5
697,381723
4
424,309
25
20 22,41159
21,6443
19
2
24
24
21 22,01729
21 22,01729
270,037
270,041
24
20 21,50047
368,687
23
19 20,51763
386,348
23
18 19,99001
495,682
694,693 0,047223 0,1005540
0,05666
733,530
7 0,1005540
22
208,107
399,936 0,018889 0,1005540
22
20 20,35459
19,6448
19
3
320,108
22
19 19,84946
320,108
21
18 19,26686
336,587
21
18 19,07225
336,587
559,519 0,028334 0,1005540 1036,115012
0,03777
1368,46483
656,412
8 0,1005540
8
1694,61329
739,791 0,047223 0,1005540
9
0,05666
2014,73563
768,827
7 0,1005540
5
443,780
369,733 0,018889 0,1005540
499,228 0,028334 0,1005540
0,03777
606,007
8 0,1005540
23855,80918
23510,13185
23681,71088
23681,71088
23510,13185
20766,39417
19432,36807
20766,39417
19432,36807
19432,36807
16836,58454
16836,58454
TÍNH HỆ SỐ CẤP NHIỆT α1, α2 và K
Prv
4,1945
4,2715
4,31
4,3655
4,3655
4,2715
4,2715
4,3655
4,3655
4,421
4,31
4,3655
4,4765
4,532
4,5875
4,4765
4,4765
4,532
4,5875
4,643
4,532
Nu2
2,824228
30,93963
36,77885
42,253
47,19103
2,811413
30,93963
36,66139
42,253
47,04222
2,810285
30,81082
36,47678
41,90702
46,66159
2,793867
30,86889
36,61403
41,77969
46,52152
2,785274
Nu1
109,5765
108,9487
108,6608
108,2259
108,1818
108,8165
108,8165
108,0931
108,0931
107,6634
108,3948
108,004
107,2392
106,8649
106,4514
107,15
107,15
106,7759
97,81177
93,14167
98,10987
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
chế độ
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
α2
62,88179
687,0029
814,4355
934,3777
1042,149
62,59647
687,0029
811,8345
934,3777
1038,863
62,48633
683,2107
806,643
925,4591
1029,046
61,95227
683,5647
809,6782
922,6472
1025,957
61,76172
α1
553,61406
549,05954
547,14876
544,04336
543,36379
547,01207
547,01207
542,00383
542,00383
538,93828
543,05784
540,6431
535,90744
533,58491
530,61949
534,55486
534,55486
532,23661
486,57596
462,87828
488,05885
Kl*
1,385689
6,790381
7,219584
7,533021
7,78479
1,378139
6,775015
7,167495
7,51384
7,732942
1,374779
6,712403
7,099112
7,411546
7,627315
1,36181
6,667559
7,076727
6,94797
6,909061
1,342226
Page 17
Truyền nhiệt ống chùm
4,5875
4,5875
4,643
4,643
30,68045
36,50278
41,65427
46,52152
93,42211
93,42211
84,23308
84,23308
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
679,3917
807,2181
919,8775
1025,957
464,27196
464,27196
417,76369
417,76369
6,089655
6,454355
6,22499
6,40335
c) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 4 chặng
TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 18
Truyền nhiệt ống chùm
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 19
Truyền nhiệt ống chùm
t1tb (o
C)
t2tb ( o
C)
ρ1
(kg/m3)
ρ2
(kg/m3)
57
33,5
984,74 994,475
55,5
32,5
985,46
54,5
31,5
985,94 995,175
53
31
52
30,5
987,14 995,525
53
33,5
986,66 994,475
52
32,5
987,14 994,825
51,5
31,5
987,38 995,175
51
31
48
30,5
48
33
47,5
46,5
46
986,66
987,62
994,825
995,35
995,35
988,92 995,525
988,92
994,65
32 989,125
995
31,5 989,535 995,175
31
989,74
995,35
45,5
30,5 989,945 995,525
46,5
32,5 989,535 994,825
45,5
45
32 989,945
31
990,15
995
995,35
44,5
30,5 990,355 995,525
43,5
30,5 990,765 995,525
43,5
32,5 990,765 994,825
43,5
31,5 990,765 995,175
43
42,5
42,5
31
990,97
995,35
30,5 991,175 995,525
30 991,175
995,7
Cp1
Cp2
ΔQ (W)
(kJ/kg.K) (kJ/kg.K) Q1 (W)
Q2 (W)
2743,872
3597,480
4,1775
4,174
2
2
853,6080
3017,618
4567,639
4,17675
4,174
3
5 1550,0212
3017,257
4984,632
4,17625
4,174
1
5 1967,3754
2742,468
5539,454
4,1755
4,174
4
5 2796,9861
2742,140
5817,449
4,175
4,174
0
9 3075,3099
2471,879
3597,480
4,1755
4,174
3
2 1125,6009
3295,578
4567,639
4,175
4,174
0
5 1272,0615
2883,458
4984,632
4,17475
4,174
1
5 2101,1745
3295,183
5539,454
4,1745
4,174
3
5 2244,2712
4942,183
5817,449
4,174
4,174
0
9
875,2669
3321,335
4,174
4,174 5502,2935
3 2180,9582
6052,383
4153,130
4,174
4,174
5
0 1899,2535
6052,383
4984,632
4,174
4,174
5
5 1067,7509
6602,600
5539,454
4,174
4,174
2
5 1063,1456
6052,383
5817,449
4,174
4,174
5
9
234,9336
6196,717
3045,093
4,174
4,174
7
0 3151,6247
6196,887
4153,130
4,174
4,174
4
0 2043,7574
6885,430
4431,563
4,174
4,174
4
6 2453,8668
6196,887
4847,874
4,174
4,174
4
9 1349,0125
6196,887
5817,449
4,174
4,174
4
9
379,4375
5789,634
3045,093
4,174
4,174
4
0 2744,5414
5789,546
3738,474
4,174
4,174
7
4 2051,0723
6616,624
4431,563
4,174
4,174
8
6 2185,0612
5789,546
4847,874
4,174
4,174
7
9
941,6718
5789,546
4987,262
4,174
4,174
7
2
802,2845
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 20
Truyền nhiệt ống chùm
TÍNH Re
Δt
lớn
Δt
nhỏ
Δttog
KL1 W/
(m.K)
35
34
12 20,19728
12 20,49059
399,569
433,143
33
13 20,61063
430,568
31
13 19,88406
405,656
30
13 19,92232
404,828
29
29
10 17,30987
10 16,95296
420,005
571,751
28
12 18,50589
458,274
28
12 18,31705
529,109
27
8 14,99513
969,371
26
4 10,34297 1564,658
26
25
5 10,95436 1625,027
1646,54
5 10,81123
1
25
5 11,92963 1627,830
24
6 12,46489 1428,102
24
4 9,711125 1876,780
23
4 10,10176 1804,254
23
5 11,20535 1807,285
22
6 11,69876 1557,955
21
20
20
5 10,59171 1720,793
2624,44
2
6,48836
4
4 8,648982 1968,796
20
4 9,543705 2039,110
19
5 10,06741 1691,406
19
6 10,82695 1572,750
KL2 W/
(m.K)
v2 m/s
v1 m/s
523,874 0,018889 0,1005540
655,630 0,028334 0,1005540
0,03777
711,317
8 0,1005540
Re2
Re1
704,151344
5
26070,97608
1036,115012
25474,77391
1355,69063
9
25092,68604
1678,94636
2
24541,22866
819,376 0,047223 0,1005540
0,05666
858,843
7 0,1005540 1996,286179
704,151344
611,260 0,018889 0,1005540
5
792,442 0,028334 0,1005540 1036,115012
0,03777
1355,69063
792,217
8 0,1005540
9
1678,94636
889,472 0,047223 0,1005540
2
0,05666
1141,047
7 0,1005540 1996,286179
697,381723
944,470 0,018889 0,1005540
4
1026,34862
1115,089 0,028334 0,1005540
8
0,03777
1355,69063
1356,061
8 0,1005540
9
1678,94636
1365,718 0,047223 0,1005540
2
1372,66
0,05666
8
7 0,1005540 1996,286179
690,743341
922,257 0,018889 0,1005540
4
1026,34862
1209,204 0,028334 0,1005540
8
0,03777
1163,195
8 0,1005540
1343,15709
1663,57181
1218,801 0,047223 0,1005540
6
0,05666
1615,428
7 0,1005540 1996,286179
690,743341
1380,342 0,018889 0,1005540
4
1271,307 0,028334 0,1005540
1016,76798
0,03777
1365,718
8 0,1005540
1343,15709
1663,57181
1416,299 0,047223 0,1005540
6
0,05666
1354,806
7 0,1005540 1978,177859
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
24187,2864
24541,22866
24187,2864
24014,24174
23843,73786
22672,11319
22672,11319
22472,0665
22082,6181
21893,02923
21706,74459
22082,6181
21706,74459
21523,67853
21343,74836
20992,97881
20992,97881
20992,97881
20821,9876
20653,82841
20653,82841
Page 21
Truyền nhiệt ống chùm
TÍNH HỆ SỐ CẤP NHIỆT α1, α2 và K
Prv
Nu2
4,3655
4,4765
4,532
4,5875
4,643
4,4765
4,5875
4,5875
4,643
4,9205
4,865
4,9205
4,976
5,0315
5,0315
4,9205
4,976
5,0315
5,0315
5,087
5,0315
5,0315
5,087
5,087
5,087
25,40177
30,65629
36,40858
41,82643
46,57277
25,24281
30,46914
36,29795
41,70087
45,90177
24,77453
29,97682
35,80908
40,87149
45,64648
24,75517
30,09793
35,51146
40,91651
45,8207
24,61749
29,84617
35,65196
40,80445
45,57086
Nu1
108,0937
107,3528
106,9789
106,5874
106,2226
107,2421
106,5425
106,5198
106,1774
104,5944
104,8914
104,5903
104,2869
103,9919
103,985
104,5798
104,2737
103,9774
103,9693
103,6666
103,9513
103,9513
103,6569
103,6466
103,6466
chế độ
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
chảy rối
α2
564,0367
678,8567
804,0335
922,4142
1025,678
560,5073
674,7125
801,5906
919,6452
1010,901
549,3598
662,9037
790,7944
901,3545
1005,279
548,1816
665,582
783,1478
901,1097
1009,115
545,1329
659,1117
786,2462
898,6418
1002,235
α1
545,20782
540,10853
537,32215
534,00287
531,27662
537,28283
532,87624
532,31243
530,15211
519,27101
520,74568
518,7275
516,18019
514,19988
513,64577
517,62961
515,07206
513,08864
512,52864
509,99996
511,40057
511,40057
509,43369
508,86507
508,86507
Kl*
6,229351
6,691589
7,103173
7,407696
7,62657
6,161417
6,621082
7,052624
7,364252
7,472719
6,001052
6,468655
6,880142
7,166576
7,403368
5,975158
6,450767
6,830168
7,15004
7,374359
5,92001
6,398346
6,807626
7,108891
7,348073
2. Đồ thị
IV.
NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN
GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân
Page 22
[...].. .Truyền nhiệt ống chùm VI PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆM 1 Chuẩn bị a) Làm quen với hệ thống thiết bị, tìm hiểu các van và tác dụng của nó b) Tìm hiểu đượng đi của dòng lạnh phía ngoài vỏ và đường đi của dòng nóng phía trong ống truyền nhiệt khi ta thay đổi số chặng c) Làm quen với thiết bị đo nhiệt độ, các vị trí đo và cách điều chỉnh công tắc để đo nhiệt độ d) Làm quen với thiêt sbij đo lưu lượng và cách... lượng dòng nóng, dòng lạnh, nhiệt độ ở các vị trí cần thiết lập bảng để ghi kết quả đo 2 Trình tự thí nghiệm 1) 2) 3) 4) 5) Cấp nước vào nồi đnu Bật CB tổng để cấp điện vào hệ thống Bật công tắt 1, cấp điện vào thiết bị thí nghiệm Bật công tắt 3,4 cấp điện vào nồi đun Cài đặt nhiệt độ cần đun ( lưu ý: nhiệt độ cài đặt không quá 80 độ C) khi nồi đnu đạt giá trị cài đặt thì hệ thống sẽ tự ngắt 6) Mở van... chỉnh lưu lượng của các dòng để thay đổi chế độ chảy và lặp lại thí nghiệm với thông số ổn định mới V XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 1 Bảng xử lý kết quả a) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 1 chặng TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân Page 11 Truyền nhiệt ống chùm GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân Page 12 Truyền nhiệt ống chùm t1tb (o C) t2tb ( o C) ρ1 (kg/m3) ρ2 (kg/m3)... đặt thì hệ thống sẽ tự ngắt 6) Mở van 3 để hiệu chỉnh lưu lượng dòng vào 7) Sau khi dòng lạnh đã có trong thiết bị thí nghiệm, bật công tắt 2 khởi động máy bơm, bơm dòng nóng từ nồi đun vào thiết bị thí nghiệm 8) Điều chỉnh van 1 để hoàn lưu về nồi đun và van 2 để hiệu chỉnh lưu lượng dong nóng 9) Ghi các đại lượng cần đo khi quá trình ổn định hoàn toàn- ứng với mỗi giá trị lưu lượng dòng nóng đo 5... 17 Truyền nhiệt ống chùm 4,5875 4,5875 4,643 4,643 30,68045 36,50278 41,65427 46,52152 93,42211 93,42211 84,23308 84,23308 chảy rối chảy rối chảy rối chảy rối 679,3917 807,2181 919,8775 1025,957 464,27196 464,27196 417,76369 417,76369 6,089655 6,454355 6,22499 6,40335 c) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 4 chặng TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân Page 18 Truyền. .. 6,880469 7,327677 7,639074 7,89393 6,300906 6,851499 7,295879 7,605346 7,864243 6,269056 6,810933 7,268638 7,559502 7,810697 b) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 2 chặng TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân Page 15 Truyền nhiệt ống chùm t1tb (o C) 58 56,5 56 55 54,5 55 55 53,5 53,5 52,5 53 52,5 51,5 51 50 50,5 50,5 50 49 48,5 49 48,5 48,5 47,5 47,5 t2tb ( o C) 34,5... 1743,45430 25 15 19,57615 494,770 623,759 0,047223 0,1005540 8 24539,73628 19,7304 0,05666 24 16 3 368,154 618,990 7 0,1005540 2072,230024 24361,69474 TÍNH HỆ SỐ CẤP NHIỆT α1, α2 và K GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân Page 14 Truyền nhiệt ống chùm Prv Nu2 Nu1 chế độ α2 α1 Kl* 4,0405 4,0405 4,0405 4,079 4,1175 4,0405 4,079 4,1175 4,1175 4,1175 4,079 4,1175 4,1175 4,156 4,156 4,1175 4,156 4,156 4,1945 4,1945... 6,089655 6,454355 6,22499 6,40335 c) Xử lý kết quả thí nghiệm với trao đổi nhiệt 4 chặng TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân Page 18 Truyền nhiệt ống chùm GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xuân Ân Page 19 Truyền nhiệt ống chùm t1tb (o C) t2tb ( o C) ρ1 (kg/m3) ρ2 (kg/m3) 57 33,5 984,74 994,475 55,5 32,5 985,46 54,5 31,5 985,94 995,175 53 31 52 30,5 987,14 995,525 53 33,5 986,66 994,475... 22672,11319 22472,0665 22082,6181 21893,02923 21706,74459 22082,6181 21706,74459 21523,67853 21343,74836 20992,97881 20992,97881 20992,97881 20821,9876 20653,82841 20653,82841 Page 21 Truyền nhiệt ống chùm TÍNH HỆ SỐ CẤP NHIỆT α1, α2 và K Prv Nu2 4,3655 4,4765 4,532 4,5875 4,643 4,4765 4,5875 4,5875 4,643 4,9205 4,865 4,9205 4,976 5,0315 5,0315 4,9205 4,976 5,0315 5,0315 5,087 5,0315 5,0315 5,087 5,087 5,087... 25149,94971 25346,36248 25346,36248 0,1005540 2033,535959 0,1005540 711,0561355 0,1005540 1046,072585 0,1005540 1368,46483 24393,78696 24578,53822 24393,78696 24032,48262 24766,10551 24766,10551 Page 16 Truyền nhiệt ống chùm 8 26 635,985 0,047223 0,1005540 0,05666 677,465 7 0,1005540 8 1694,61329 9 2014,73563 5 697,381723 4 1036,115012 1368,46483 8 1694,61329 9 2014,73563 5 697,381723 4 424,309 25 20 22,41159 ... phép 5% chưa đạt, trình tính lặp lại với giá trò Δt1, Δt2 GVHD: Thầy Nguyễn Sỹ Xn Ân Page Truyền nhiệt ống chùm III THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: Hệ thống thiết bị thí nghiệm gồm: thiết bị ống chùm nằm ngang... lượng đặc trưng cho truyền nhiệt thiết bị truyền nhiệt kiểu lồng ống Giúp sinh viên biết tính tốn biểu diễn so sánh đại lượng đặc trưng cho truyền nhiệt thiế bị truyền nhiệt ống chùm dựa sỡ tính... THUYẾT THÍ NGHIỆM: Các q trình Q trình truyền nhiệt gồm: - Truyền nhiệt ổn định: nhiệt độ thay đổi theo khơng gian, khơng thay đổi theo thời gian Chỉ xảy thiết bị làm việc liên tục - Truyền nhiệt