Bài tập dẫn nhiệt không ổn định CÓ GIẢI

BÙI VĨNH PHÚC 09139125 Bài tập dẫn nhiệt không ổn định CÓ GIẢI Bài Cá tươi dày 2.2 cm, dài 21 cm, rộng 8cm làm lạnh không khí có nhiệt độ -140C h = 100W/m2 0C hỏi sau cá lạnh xuống –10C biết cá có khối lượng riêng ρ = 950kg/m3, nhiệt dung riêng C = 3,68 kJ/kg0C, hệ số dẫn nhiệt k = 0,55 W/m0C giải Giả sử khối cá ban đầu có nhiệt độ Ti = 250C Nhiệt độ tâm khối cá sau làm lạnh -10C Có thể giải toán truyền nhiệt dựa vào giản đồ heisler công thức (4-2) x = 2.2 cm Ti = 250C y = 21 cm T = -10C z = cm TF = -140C h = 100W/m2 0C ρ = 950kg/m3 C = 3,68 kJ/kg0C k = 0,55 W/m0C = 3680 J/kg0C,α = k/( ρ*C) = 1.57323E-07 (m2/s) Sơ đồ bố trí cá buồng lạnh oz oy ox BÙI VĨNH PHÚC 09139125 Ở truyền nhiệt theo chiều không gian.ở ta dùng hệ thống lưới để chứa cá nên nhiệt tuyền phía chiều truyền nhiệt Dùng giản đồ Heisler: L1 = 0.011m ; L2 = 0.105m ; L3 = 0.04m Nếu có thời gian làm lạnh cá suy tỉ số nhiệt độ tâm theo chiều x,y,z => TRo = TRox * TRoy * TRoz Ở ta có nhiệt độ tâm khối cá ta tính thời gian cần thiết để làm lạnh khối cá theo chiều riêng biệt, + kiểm số Biot theo chiều x,y,z : => Bi1 = 2; Bi = h*L/k Bi2 = 19; Bi3 = 7.27 => (Bi1)-1 = 0.5; (Bi2)-1= 0.052; (Bi3)-1= 0.1375 Có thể áp dụng giản đồ heisler Tỉ số nhiệt độ tâm: TRo = (T-TF)/((Ti-TF) = 0.33 Dựa vào giản đồ: BÙI VĨNH PHÚC 09139125 ta được: Fo1 = 1.14 => t1 = Fo1*L12/α = 878.599(s) Fo2 = 0.57=> t2 = Fo2*L22/α =40027(s) Fo3 = 1.789= >t3 = Fo3*L32/α = 18323.566(s) Trong thực tế nhiệt truyền theo hướng x,y,z lúc thời gian thưc nhỏ thời gian truyền theo chiều + xét t = 878.599 giây ta tính nhiệt độ tâm khối cá sau thời gian Fo1 = 1.14 (Bi1)-1 = 0.5 Fo2 = 0.0125 (Bi2)-1= 0.052 Fo3 = 0.086 (Bi3)-1= 0.1375 Dựa vào giản đồ Heisler cho phẳng => TRox = 0.28  TRoy = 0.98  TRoz = 0.95  TRo = 0.26 + xét t = 700 tương tự ta có Fo1 = 0.9 (Bi1)-1 = 0.5 Fo2 = 0.00996 (Bi2)-1= 0.052 Fo3 = 0.068 (Bi3)-1= 0.1375 Dựa vào giản đồ Heisler cho phẳng => TRox = 0.45  TRoy = 0.99  TRoz = 0.98  TRo = 0.43659 BÙI VĨNH PHÚC 09139125 + xét t = 600s tương tự ta có Fo1 = 0.7785 (Bi1)-1 = 0.5 Fo2 = 0.035 (Bi2)-1= 0.052 Fo3 = 0.865 (Bi3)-1= 0.1357 Dựa vào giản đồ Heisler cho phẳng => TRox = 0.53  TRoy = 0.987  TRoz = 0.96 TRo = 0.502 + xét t = 500 s tương tự ta có Fo1 = 0.648 (Bi1)-1 = 0.5 Fo2 = 0.007 (Bi2)-1= 0.052 Fo3 = 0.05 (Bi3)-1= 0.1375 Dựa vào giản đồ Heisler cho phẳng => TRox = 0.59  TRoy = 0.999  TRoz = 0.98 TRo = 0.57 t 878.599 TRo 0.26 t1 0.33 700 600 500 0.43659 0.502 0.57 BÙI VĨNH PHÚC 09139125 BÙI VĨNH PHÚC 09139125 => t1 = (0.33 – 0.9909)/(-0.0008)= 826 (s) sau khoảng 13.77 phút khối cá đạt nhiệt độ mong muốn ... 09139125 Ở truyền nhiệt theo chiều không gian.ở ta dùng hệ thống lưới để chứa cá nên nhiệt tuyền phía chiều truyền nhiệt Dùng giản đồ Heisler: L1 = 0.011m ; L2 = 0.105m ; L3 = 0.04m Nếu có thời gian... L2 = 0.105m ; L3 = 0.04m Nếu có thời gian làm lạnh cá suy tỉ số nhiệt độ tâm theo chiều x,y,z => TRo = TRox * TRoy * TRoz Ở ta có nhiệt độ tâm khối cá ta tính thời gian cần thiết để làm lạnh khối... h*L/k Bi2 = 19; Bi3 = 7.27 => (Bi1)-1 = 0.5; (Bi2)-1= 0.052; (Bi3)-1= 0.1375 Có thể áp dụng giản đồ heisler Tỉ số nhiệt độ tâm: TRo = (T-TF)/((Ti-TF) = 0.33 Dựa vào giản đồ: BÙI VĨNH PHÚC 09139125