Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt Chương 10 QUÁ TRÌNH TRUYỀN NHIỆT 10.1 Truyền nhiệt phức tạp Quá trình truyền nhiệt trình lan truyền lượng nhiệt Khi khảo sát trình truyền nhiệt bỏ qua phần nhiệt động trình truyền nhiệt phân thành dạng dẫn nhiệt, tỏa nhiệt đối lưu xạ Quá trình truyền nhiệt xảy đồng thời dạng gọi trình truyền nhiệt phức tạp Khi khảo sát trình truyền nhiệt phức tạp phải đồng thời khảo sát dạng truyền nhiệt tham gia trình giả thiết bỏ qua ảnh hưởng lẫn chúng Xét trình truyền nhiệt phức tạp từ lửa đến vách buồng đốt, trình truyền nhiệt phức tạp gồm tỏa nhiệt đối lưu từ dòng khí lửa nhiệt độ t f đến vách buồng đốt nhiệt độ tw xạ nhiệt từ lửa đến vách buồng đốt Dòng nhiệt trình truyền nhiệt phức tạp tổng dòng nhiệt đối lưu dòng nhiệt xạ q = q®l + qbx ; W/m2 T f 4 T 4 w q = α (t f − tw ) + ε Co ⇒ ÷ ; W/m2 ÷− 100 100 Trong tính toán thực tế dòng nhiệt đối lưu vượt dòng nhiệt xạ phải sử dụng công thức tỏa nhiệt đối lưu với hệ số tỏa nhiệt đối lưu xạ (α ®lbx ) tổng hệ số tỏa nhiệt đối lưu (α ) hệ số tỏa nhiệt đối lưu qui dẫn xạ (α bx ) q = α ®lbx (t f − tw ) ; W/m2 α ®lbx = α + α bx ; W/(m2.K) với: α bx = T f 4 T 4 ε Co − w ÷ ÷ 100 100 ; W/(m2.K) t f − tw Trong điều kiện dòng nhiệt truyền xạ nhỏ nhiều so với tỏa nhiệt đối lưu, hệ số tỏa nhiệt đối lưu xạ (α bx ) phần hiệu chỉnh hệ số tỏa nhiệt đối lưu (α ) Trong trường hợp dòng nhiệt xạ vượt dòng nhiệt đối lưu, tính toán dòng nhiệt tổng phải sử dụng công thức dòng nhiệt xạ với độ đen lửa xạ đối lưu tạo thành (ε bx®l ) tổng độ đen lửa (ε ) độ đen qui dẫn đối lưu (ε ®l ) T f 4 T 4 w q = ε bx® l ÷ ; W/m ÷ − 100 100 ε bx®l = ε + ε ®l ; W/(m2.K4) với: ε ®l = α ( t f − tw ) T f 4 T 4 ; W/(m2.K4) Co − w ÷ ÷ 100 100 Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt Trong điều kiện dòng nhiệt tỏa nhiệt đối lưu nhỏ nhiều dòng nhiệt xạ, độ đen qui dẫn đối lưu (ε ®l ) phần hiệu chỉnh độ đen lửa (ε ) 10.2 Truyền nhiệt qua vách 10.2.1 Công thức tính truyền nhiệt qua vách Vách ngăn trạng thái rắn ngăn cách môi trường nóng t f môi trường lạnh t f có dòng nhiệt truyền qua Truyền nhiệt qua vách truyền nhiệt phức tạp xảy đồng thời dạng truyền nhiệt Mật độ dòng nhiệt truyền nhiệt qua vách tỉ lệ với hệ số truyền nhiệt độ chênh nhiệt độ hai môi chất nóng lạnh: q = K ∆t = K (t f − t f ) ; W/m2 Khi đó, dòng nhiệt truyền qua vách là: Q = ∫ qdF ; W F Với vách phẳng công thức truyền nhiệt có dạng: Q = K F ∆t = K F ( t f − t f ) ; W đây: Q dòng nhiệt truyền qua vách thời gian giây, W; K hệ số truyền nhiệt đặc trưng cho trình truyền nhiệt nhiệt truyền qua m bề mặt ngăn cách thời gian giây độ chênh nhiệt độ hai môi trường độ, xác định thực nghiệm, W/(m 2.K); F diện tích bề mặt vách ngăn (m 2); ∆t = t f − t f độ chênh nhiệt độ môi trường nóng môi trường lạnh 10.2.2 Truyền nhiệt qua vách phẳng Vách phẳng ngăn cánh môi trường nóng môi trường lạnh (hình vẽ), vách phẳng trạng thái rắn có bề dầy δ hệ số dẫn nhiệt λ , môi trường nóng chất khí chất lỏng có nhiệt độ t f hệ số tỏa nhiệt vào bề mặt rắn α1 , môi trường lạnh chất khí lỏng nhiệt độ t f hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt rắn môi trường α Xác định mật độ dòng nhiệt truyền từ môi trường nóng sang môi trường lạnh Giả thiết trình truyền nhiệt qua vách phẳng ổn định, thông số t f , t f , α1 , α , δ , λ không thay đổi theo thời gian Mật độ dòng nhiệt từ môi trường nóng vào vách phẳng xác định theo tỏa nhiệt đối lưu: q1 = α1 (t f − tw1 ) tf1 tw1 λ α2 α1 tw2 tf2 δ Truyền nhiệt qua vách phẳng Mật độ dòng nhiệt dẫn qua vách xác định theo dẫn nhiệt: λ qλ = (tw1 − tw ) δ Mật độ dòng nhiệt từ vách vào môi trường lạnh xác định theo tỏa nhiệt đối lưu: q2 = α (tw − t f ) Mật độ dòng nhiệt truyền qua vách xác định theo công thức truyền nhiệt: q = K (t f − t f ) Vì trình truyền nhiệt ổn định nên: q1 = qλ = q2 = q Dễ dàng ta nhận hệ số truyền nhiệt qua vách phẳng có dạng: Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt 1 δ ; W/(m2.K) + + α1 λ α Mật độ dòng nhiệt truyền qua vách phẳng là: tf1 −tf q = K ∆t = δ ; W/m2 + + α1 λ α * Trong trường hợp vách phẳng nhiều lớp ngăn cách hai môi trường nóng lạnh, ta có hệ số truyền nhiệt K= n δ ; W/(m2.K) +∑ i + α1 i =1 λi α K= 10.2.3 Truyền nhiệt qua vách phẳng có cánh Một vách phẳng dầy δ có hệ số dẫn nhiệt λ , tiếp xúc môi δ trường nóng nhiệt độ t f qua bề mặt có diện tích F1 với hệ số tỏa α2 α1 λ α F nhiệt Mặt bên làm cánh có diện tích tiếp xúc với tf1 tf2 môi trường lạnh nhiệt độ t f , hệ số tỏa nhiệt α tw1 t w2 Cánh tỏa nhiệt đặc trưng hệ số làm cánh: F2 F F1 ϕ= F1 Trong kĩ thuật, thông tường hệ số làm cánh (ϕ ) khoảng Truyền nhiệt qua vách có cánh 8÷15 Trong điều kiện truyền nhiệt ổn định, ta có: δ Q = α1F1 (t f − tw1 ) = F1 (tw1 − tw2 ) = α F2 (tw2 − t f ) λ Giải hệ phương trình ta dòng nhiệt truyền qua vách có cánh là: F1 (t f − t f ) Q= δ + + α1 λ ϕα Ta biểu diễn công thức dạng công thức truyền nhiệt sau: Q = F1K c (t f − t f ) ; W Kc = δ ; W/(m2.K) với: + + α1 λ ϕα 10.2.4 Truyền nhiệt qua vách trụ Vách trụ ống hình trụ dài l , đường kính d1 , đường kính d , có hệ số dẫn nhiệt λ Bên ống môi trường nóng nhiệt độ t f bên ống môi trường lạnh có nhiệt độ t f Nhiệt độ mặt ống chưa biết tw1 tw (hình vẽ) Giả thiết trình truyền nhiệt ổn định nhiệt độ thay đổi theo hướng kính Mật độ dòng nhiệt theo mét chiều dài vách trụ từ môi trường nóng vào vách mật độ dòng nhiệt theo mét chiều tf1 λ tw1 α2 α1 l tw2 d1 tf2 d2 Truyền nhiệt qua vách trụ Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt dài dẫn qua vách mật độ dòng nhiệt qua mét chiều dài từ vách tỏa vào môi trường mật độ dòng nhiệt qua mét chiều dài truyền qua vách: Q tw1 − tw ql = = α1π d1 (t f − tw1 ) = = α 2π d (tw − t f ) l d2 ln 2πλ d1 ÷ Giải hệ phương trình ta nhận mật độ dòng nhiệt dài qua vách trụ là: π (t f − t f ) ql = 1 d2 ; W/m + + ÷ α1d1 2λ d1 α d Ta biểu diễn công thức dạng công thức truyền nhiệt sau: ql = Kl (t f − t f ) ; W/m π Kl = 1 d2 ; W/(m.K) với: + ln ÷+ α1d1 2λ d1 α d * Với vách trụ nhiều lớp: Hệ số truyền nhiệt vách trụ nhiều lớp xác định theo biểu thức: π Kl = n 1 di +1 ; W/(m.K) +∑ ln ÷+ α1d1 i =1 2λi di α d n+1 10.3 Tăng cường truyền nhiệt cách nhiệt 10.3.1 Tăng cường truyền nhiệt Tăng cường truyền nhiệt tăng cường dòng nhiệt trình tỏa nhiệt, để tăng cường dòng nhiệt phải xác định yếu tố ảnh hưởng đến dòng nhiệt tìm giải pháp kĩ thuật tác động vào chúng Dòng nhiệt truyền qua vách xác định theo biểu thức: q = KF ∆t Muốn tăng cường dòng nhiệt phải tăng hệ số truyền nhiệt ( K ) , tăng bề mặt truyền nhiệt ( F ) tăng độ chênh nhiệt độ ( ∆t ) Trong trường hợp truyền nhiệt qua vách phẳng hệ số truyền nhiệt xác định theo biểu thức: K= δ + + α1 λ1 α Tăng hệ số truyền nhiệt ( K ) phải tăng hệ số tỏa nhiệt đối lưu (α1 ,α ) giảm nhiệt trở δ δ dẫn nhiệt ÷ Giả thiết nhiệt trở dẫn nhiệt nhỏ bỏ qua ≈ ÷, hệ số truyền nhiệt ( K ) λ λ xác định theo biểu thức: α1 α2 K= = = 1 α α + 1+ 1+ α1 α α2 α1 Theo biểu thức hệ số truyền nhiệt ( K ) nhỏ hệ số tỏa nhiệt nhỏ hệ số tỏa nhiệt cho Để tăng hệ số truyền nhiệt phải tăng hệ số tỏa nhiệt nhỏ có hiệu cao Khi hệ số tỏa nhiệt α1 gần hệ số tỏa nhiệt α2 cần thiết phải tăng hai mang lại hiệu cao Đối với vách có cánh, bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt dòng nhiệt truyền qua vách có cánh bằng: Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt tf1 −tf 1 + α1F1 α F2 Dễ dàng thấy α1F1 = α F2 cách gần dòng nhiệt (Q ) gần bằng: Q ≈ α1F1 (t f − t f ) (*) Ngược lại, α1F1 ? α F2 thì: Q ≈ α F2 (t f − t f ) (**) Do đó, gọi α bÐ giá trị bé hai giá trị α1 α diện tích kèm với Ftb , từ (*) (**) ta viết: Q ≈ α bÐ Ftb (t f − t f ) Q= Từ rút kết luận: Khi độ chênh nhiệt độ (t f − t f ) xác định hệ số truyền nhiệt (α bÐ ) tăng dòng nhiệt tăng tăng bề mặt truyền nhiệt ( Ftb ) Như vậy, cánh phải làm phía môi trường có hệ số tỏa nhiệt đối lưu bé 10.3.2 Cách nhiệt Để hạn chế truyền nhiệt phải tăng nhiệt trở dẫn nhiệt, giảm hệ số tỏa nhiệt đối lưu α1 α Một biện pháp tăng nhiệt trở dẫn nhiệt bọc cách nhiệt Những vật liệu để bọc cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt nhỏ, khoảng nhiệt độ từ 50 ÷ 100 oC hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt λ < 2,3 W/(m.K) Vật liệu cách nhiệt thường gặp thuỷ tinh, amiăng vật liệu xốp Khi lựa chọn vật liệu cách nhiệt phải đảm bảo chịu nhiệt độ làm việc, đảm bảo độ bền không thấm ẩm Khi nhiệt độ bề mặt cách nhiệt cao phải sử dụng cách nhiệt nhiều lớp Khi bọc cách nhiệt phía tiếp xúc môi trường cần cách ẩm ẩm xâm nhập vào vật liệu cách nhiệt làm giảm khả cách nhiệt Khi bọc cách nhiệt cho ống hình trụ có đường kính ( d1 ) , đường kính ( d ) , hệ số dẫn nhiệt ( λ ) lớp cách nhiệt có đường kính ( d ) , hệ số dẫn nhiệt vật liệu cách nhiệt ( λCN ) , hệ số tỏa nhiệt bên (α1 ) , hệ số tỏa nhiệt bên (α ) , nhiệt trở ống bọc cách nhiệt ứng với m chiều dài ống là: d 1 d2 1 Rl = = + ln ÷+ ln ÷+ Kl α l d l 2λ d1 2λCN d α d d ln ÷ Khi tăng đường kính lớp cách nhiệt ( d ) , nhiệt trở cách nhiệt RCN = λCN d tăng Rα = giảm Đạo hàm Rl theo d cho không: α 2d3 ∂Rl 1 = − =0 ∂d 2λCN d α d 32 Ta tìm đường kính giới hạn: ql 2λ d th = CN Rl α2 Rl Đường kính ( d th ) tương ứng nhiệt trở cực tiểu ql dòng nhiệt cực đại Từ biểu thức ta nhận thấy: d3 d2 dth dhq Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Quan hệ tổn thất nhiệt nhiệt trở với đường kính lớp cách nhiệt Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt - Đường kính cách nhiệt ( d ) miền d < d < d th làm tăng dòng nhiệt tăng diện tích tỏa nhiệt bề mặt cách nhiệt - Đường kính bọc cách nhiệt đường kính giới hạn ( d = d th ) , tổn thất nhiệt đạt giá trị cực đại - Đường kính cách nhiệt lớn đường kính giới hạn nhỏ đường kính cách nhiệt tối thiểu ( dtgh < d < d hq ) , tổn thất nhiệt giảm xuống Tuy nhiên, tổn thất nhiệt lớn tổ thất nhiệt không bọc lớp cách nhiệt - Đường kính lớp cách nhiệt lớn đường kính cách nhiệt tối thiểu ( d > d hq ) , tổn thất nhiệt tiếp tục giảm nhỏ tổn thất nhiệt chưa bọc lớp cách nhiệt Như vậy, để bọc cách nhiệt cho ống có hiệu cần thỏa mãn điều kiện: qlCN < ql đây: qlCN mật độ dòng nhiệt dài ống bọc lớp cách nhiệt, W/m; ql mật độ dòng nhiệt dài ống không bọc lớp cách nhiệt Như vậy, muốn hạn chế tổn thất nhiệt bọc lớp vật liệu cách nhiệt cho vách trụ có đường kính ( d ) vật liệu cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt λCN phải thoả mãn điều kiện: α d λCN ≤ 2 10.4 Thiết bị trao đổi nhiệt Thiết bị trao đổi nhiệt thiết bị thực trao đổi nhiệt môi chất (lỏng, khí hơi) có nhiệt độ khác 10.4.1 Phân loại thiết bị trao đổi nhiệt a Dựa theo chiểu chuyển động tương đối hai môi chất - Thiết bị trao đổi nhiệt chiều thiết bị mà hai chất môi giới chuyển động song song chiều với - Thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều thiết bị mà hai chất môi giới chuyển động song song ngược chiều với - Thiết bị trao đổi nhiệt chéo thiết bị mà hai chất môi giới chuyển động cắt 2 (a) (b) (c) 2 1 (d) Chuyển động môi chất thiết bị truyền nhiệt a Chuyển động xuôi dòng c Chuyển động cắt b Chuyển động ngược dòng d Chuyển động phức tạp b Dựa vào nguyên lí làm việc - Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu vách ngăn thiết bị mà hai chất môi giới có nhiệt độ khác trao đổi nhiệt liên tục với qua vách ngăn Ví dụ két làm mát nước động ôtô, bình ngưng Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt - Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu hồi nhiệt thiết bị chất môi giới trao đổi nhiệt với qua phận trung gian, gọi tích nhiệt Quá trình trao đổi nhiệt hai chất môi giới chia làm hai giai đoạn Giai đoạn đầu chất môi giới có nhiệt độ cao qua tích nhiệt nhả nhiệt cho tích nhiệt Giai đoạn sau chất môi giới có nhiệt độ thấp qua tích nhiệt nhận nhiệt từ tích nhiệt Sự trao đổi nhiệt có tính chất chu kì - Thiết bị nhiệt kiểu hỗn hợp thiết bị mà chất môi giới có nhiệt độ khác trao đổi nhiệt với hỗn hợp trực tiếp với Ví dụ tháp làm mát tuần hoàn nhà máy nhiệt điện, thiết bị điều tiết không khí kiểu phun nước - Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống nhiệt: Ống nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt làm việc dựa nguyên tắc: Chất lỏng nhận nhiệt hóa nhả nhiệt ngưng tụ thành thể lỏng Ống nhiệt có nhiều loại như: ống nhiệt trọng trường, ống nhiệt mao dẫn, ống nhiệt li tâm, ống nhiệt tự động Ống nhiệt chia làm ba phần: phần sôi (hóa chất lỏng), phần đoạn nhiệt phần ngưng 10.4.2 Tính thiết bị truyền nhiệt bề mặt Để thiết kế thiết bị truyền nhiệt phải tính diện tích bề mặt truyền nhiệt ( F ) để kiểm tra thiết bị truyền nhiệt phải tính độ chênh nhiệt độ ( ∆t ) Cả hai trường hợp dựa vào phương trình cân nhiệt phương trình truyền nhiệt Nhiệt môi chất nóng tỏa thiết bị truyền nhiệt: Q1 = G1C p1 (t ′f − t ′′f ) đây: G1 lưu lượng khối lượng dòng môi chất nóng, kg/s; C p1 nhiệt dung riêng đẳng áp môi chất nóng, J/(kg.K); t ′f t ′′f nhiệt độ vào khỏi thiết bị truyền nhiệt môi chất nóng, oC Nhiệt môi chất lạnh nhận từ thiết bị truyền nhiệt: Q2 = G2C p (t ′′f − t ′f ) đây: G2 lưu lượng khối lượng dòng môi chất lạnh, kg/s; C p nhiệt dung riêng đẳng áp môi chất lạnh, J/(kg.K); t ′f t ′′f nhiệt độ vào khỏi thiết bị truyền nhiệt môi chất lạnh oC Để thiết bị nhiệt làm việc ổn định, nhiệt tỏa môi chất nóng nhiệt nhận vào môi chất lạnh Ta có phương trình cân nhiệt sau: G1C p1 (t ′f − t ′′f ) = G2C p (t ′′f − t ′f ) Đặt: G1C p1 = C1 nhiệt dung lưu lượng môi chất nóng G2C p = C2 nhiệt dung lưu lượng môi chất lạnh Đặt: t ′f − t ′′f = ∆t f độ chênh nhiệt độ môi chất nóng và t ′′f − t ′f = ∆t f độ chênh nhiệt độ môi chất lạnh Phương trình cân nhiệt thiết bị truyền nhiệt có dạng: C1∆t f = C2 ∆t f ⇒ C1 ∆t f = C2 ∆t f Như vậy, thay đổi nhiệt độ môi chất thiết bị truyền nhiệt tỉ lệ nghịch với nhiệt dung lưu lượng Trong thiết bị truyền nhiệt, nhiệt độ môi chất nóng (t f ) nhiệt độ môi chất lạnh (t f ) thay đổi, bề mặt dF nhỏ nhận hệ số truyền nhiệt ( K ) , độ chênh nhiệt độ ( ∆t f ) nhiệt truyền qua ( dQ ) xác định theo biểu thức: Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt dQ = K ∆tdF Dòng nhiệt truyền qua bề mặt truyền nhiệt F : Q = ∫ dQ = ∫ K ∆tdF = KF ∆t F F đây: K , ∆t hệ số truyền nhiệt trung bình độ chênh nhiệt độ trung bình thiết bị truyền nhiệt t t t ′f dtf1 ∆t′ t′1f ∆ti t′2f dtf1 t ′f ∆t' ∆t i t ′′f ∆t″ t′1f dtf2 ∆t" dtf2 t′2f t′2f F dF t′1f F dF t ′f t ′′f t ′f t ′′f (a) t ′f t ′′f (b) t ′′f Đặc tính thay đổi nhiệt độ môi chất truyền nhiệt a Sơ đồ thiết bị truyền nhiệt chiều b Sơ đồ thiết bị truyền nhiệt ngược chiều Có thể xác định độ chênh nhiệt độ trung bình theo phương pháp giải tích Khảo sát thiết bị truyền nhiệt làm việc theo sơ đồ chiều sau: Dòng nhiệt truyền qua phân tố bề mặt dF xác định theo phương trình truyền nhiệt: dQ = K (t f − t f )dF đây: t f , t f nhiệt độ môi chất nóng lạnh phân tố bề mặt dF Môi chất nóng hạ thấp nhiệt độ dt f , môi chất lạnh tăng nhiệt độ dt f Theo phương trình cân nhiệt, ta có: dQ = −C1dt f = C2 dt f ⇒ dt f = − dQ dQ dt f = C1 C2 Sự thay đổi độ chênh nhiệt độ là: 1 d (t f − dt f ) = dt f − dt f = − + ÷dQ C1 C2 1 Đặt: + ÷ = m , ta được: C1 C2 d (t f − t f ) = −mdQ ⇒ d (t f − t f ) = −mK (t f − t f )dF Đặt: t f − t f = ∆t f , ta được: Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt ( d ∆t f ∆t f ) = −mKdF Tích phân phương trình từ độ chênh nhiệt độ đầu vào ∆t1 = t ′f − t ′f đến độ chênh nhiệt độ đầu ∆t2 = t ′′f − t ′′f m K không đổi, ta nhận được: ∆t2 ∫ ∆t1 ⇒ ( d ∆t f ∆t f ) = −mK F dF ∫ ∆t ln ÷ = − mKF ∆t1 ∆t ln ÷ = mKF ∆t2 hay Thay m ta nhận được: ∆t 1 ln ÷ = + ÷KF ∆t2 C1 C2 Từ phương trình cân nhiệt ta có: t ′′f dQ = −C1dt f ⇒ C1 = − → Q = − ∫ C1dt f = −C1∆t f t ′f Q ∆t f t ′′f dQ = C2 dt f ⇒ C2 = → Q= ∫ C2 dt f = C2∆t f t ′f Q ∆t f Thay C1 C2 vào biểu thức logarit ta nhận được: hay ∆t KF ln ÷ = ( ∆t f − ∆ttf ) ∆t2 Q KF t ′′f − t ′f − t ′′f − t ′f = Q KF t ′f − t ′′f − t ′f − t ′′f = Q KF ( ∆t1 − ∆t2 ) = Q ∆t − ∆t2 Q = KF ∆t ln ÷ ∆t2 ( ) ( ) ( ) ( ) So sánh với công thức truyền nhiệt, ta nhận được: ∆t − ∆t2 ∆t = ∆t ln ÷ ∆t2 Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT Chương 10 - Quá trình truyền nhiệt ∆t gọi độ chênh nhiệt độ trung bình logarit Tương tự, với thiết bị truyền nhiệt ngược dòng (hình b), công thức tính nhiệt độ trung bình logarit giống biểu thức ∆t1 = t ′f − t ′′f độ chênh nhiệt độ lúc vào thiết bị môi chất nóng so với nhiệt độ môi chất lạnh, ∆t2 = t ′′f − t ′f độ chênh nhiệt độ lúc thiết bị môi chất nóng so với nhiệt độ lúc vào thiết bị môi chất lạnh ∆t1 ≤ 1,7 , kĩ thuật người ta lấy gần đúng: Khi ∆t2 ∆t = ( ∆t1 − ∆t2 ) Từ biểu thức độ chênh nhiệt độ trung bình logarit nhiệt độ môi chất nóng lạnh không đổi, độ chênh nhiệt độ lớn thiết bị truyền nhiệt ngược dòng nhỏ thiết bị truyền nhiệt xuôi dòng Q Sau tính độ chênh nhiệt độ trung bình ∆t phải tính diện tích bề mặt truyền nhiệt F ≥ K ∆t thiết kế cụ thể thiết bị truyền nhiệt ( ) Nguyễn Trung Định - BÀI GIẢNG KĨ THUẬT NHIỆT 10