TRƯỜNG ĐẠI HỌC NHA TRANG Khoa: Cơ Khí Bộ môn: Kỹ thuật nhiệt lạnh CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự - Hạnh phúc ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT HỌC PHẦN Thông tin học phần Tên học phần: Truyền nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt Mã học phần: Số tín chỉ: 04 Học phần tiên quyết: Vật lý đại cương A, Cơ học ứng dụng Đào tạo trình độ: Đại học Giảng dạy cho ngành: Kỹ thuật nhiệt lạnh Bộ môn quản lý: Kỹ thuật nhiệt lạnh Phân bổ thời gian học phần: - Nghe giảng lý thuyết: 43 tiết - Làm tập lớp: 15 tiết - Thảo luận: 02 - Thực hành, thực tập: không - Tự nghiên cứu: 135 Mô tả tóm tắt học phần Học phần cung cấp cho người học những kiến thức dẫn nhiệt dẫn nhiệt ổn định, không ổn định, trao đổi nhiệt đối lưu, xạ nhiệt Trao đổi nhiệt hỗn hợp, truyền nhiệt và các thiết bị trao đổi nhiệt nhằm giúp người học hiểu và vận dụng kiến thức để tính toán thiết kế, lựa chọn thiết bị trao đổi nhiệt cho phù hợp với yêu cầu công nghệ và đời sống Nội dung chi tiết học phần 3.1 Danh mục chủ đề học phần Cơ sở lý thuyết dẫn nhiệt Dẫn nhiệt ổn định Dẫn nhiệt không ổn định Trao đổi nhiệt đối lưu, đối lưu tự nhiên Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng Trao đổi nhiệt đối lưu môi chất biến đổi pha Trao đổi nhiệt xạ Truyền nhiệt biện pháp tăng cường trao đổi nhiệt Thiết bị trao đổi nhiệt qua vách ngăn làm việc liên tục, ống nhiệt 10 Thiết bị trao đổi nhiệt hoạt động theo chu kỳ 11 Thiết bị trao đổi nhiệt hỗn hợp chất lỏng chất khí 12 Thiết bị đun nóng, làm nguội, ngưng tụ 13 Tính sức bền cho thiết bị trao đổi nhiệt 3.2 Xây dựng chuẩn đầu trình dạy - học vấn đề học phần Chủ đề 1: Cơ sở lý thuyết dẫn nhiệt Nội dung Kiến thức Trường nhiệt độ, mặt đẳng nhiệt, dòng nhiệt, mật độ dòng nhiệt, gradien nhiệt độ Định luật Fourier dẫn nhiệt Hệ số dẫn nhiệt: Hệ số dẫn nhiệt chất khí, chất lỏng giọt, chất rắn Phương trình vi phân dẫn nhiệt chất rắn, điều kiện đơn trị Các phương pháp giải toán dẫn nhiệt Thái độ Định luật Furier sở để giải toán dẫn nhiệt Kỹ Vận dụng định luật Fourier dẫn nhiệt để giải toán dẫn nhiệt Phân biệt hệ số dẫn nhiệt chất để áp dụng cho trường hợp tăng cường hạn chế trao đổi nhiệt Giải toán dẫn nhiệt Chủ đề 2: Dẫn nhiệt ổn định Nội dung Kiến thức Dẫn nhiệt ổn định qua vách phẳng lớp nhiều lớp Dẫn nhiệt ổn định qua vách trụ lớp nhiều lớp Dẫn nhiệt ổn định qua cánh Dẫn nhiệt ổn định có nguồn nhiệt bên Thái độ Hiểu chất trình dẫn nhiệt ổn định góp phần tăng cường hay hạn chế trình trao đổi nhiệt tính toán nhiệt cho hệ thống nhiệt lạnh Kỹ Tính nhiệt dẫn qua vách phẳng, trụ lớp nhiều lớp Tính nhiệt dẫn qua thanh, cánh, có nguồn nhiệt bên Phân tích tìm giải pháp tăng cường hạn chế trao đổi nhiệt Mức độ 2 2 3 Mức độ 2 2 3 Chủ đề 3: Dẫn nhiệt không ổn định Nội dung Mức độ Kiến thức Dẫn nhiệt không ổn định nguồn nhiệt làm nguội (hoặc đốt nóng) phẳng, trụ Sự phụ thuộc trình làm nguội vào hình dáng kích thước vật Chế độ nhiệt điều hòa làm nguội vật Thái độ Đây kiến thức để giải toán truyền nhiệt truyền chất công nghệ Kỹ Giải toán dẫn nhiệt không ổn định qua phẳng, trụ, vật có kích thước hữu hạn Giải toán dẫn nhiệt không ổn định phương pháp phần tử hữu hạn Chủ đề 4: Trao đổi nhiệt đối lưu, đối lưu tự nhiên Nội dung Kiến thức Công thức Newton phương pháp xác đinh hệ số toả nhiệt Lý thuyết đồng dạng phương pháp phân tích thứ nguyên Đặc trưng chuyển động tự nhiên Trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên không gian hữu hạn Trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên không gian vô hạn Thái độ Đây phần kiến thức sở để tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt Kỹ Vận dụng Công thức Newton, lý thuyết đồng dạng phương pháp phân tích thứ nguyên để xác đinh hệ số toả nhiệt đối lưu trường hợp tổng quát Tính hệ trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên không gian hữu hạn, vô hạn Chủ đề 5: Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng Nội dung Kiến thức Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng môi chất chuyển động ống Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng môi chất chuyển động ống 2 Mức độ 2 2 3 Mức độ 2 Thái độ Đây phần kiến thức sở để tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt Kỹ Tính toán trình trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng môi chất chuyển động ống qua ống Chủ đề 6: Trao đổi nhiệt đối lưu môi chất biến đổi pha Nội dung Kiến thức Trao đổi nhiệt đối lưu môi chất sôi Trao đổi nhiệt đối lưu môi chất ngưng Thái độ: Phương pháp xác định hệ số tỏa nhiệt môi chất có biến đổi pha sở tính toán thiết bị trao đổi nhiệt Kỹ Tính hệ trao đổi nhiệt đối lưu môi chất sôi, ngưng tụ Chủ đề 7: Trao đổi nhiệt xạ Nội dung Kiến thức Các khái niệm Các định luật xạ nhiệt Các toán trao đổi nhiệt xạ vật môi trường suốt Bức xạ nhiệt chất khí Bức xạ mặt trời Thái độ: Vận dụng đinh luật để giải toán trao đổi nhiệt xạ vật Kỹ Vận dụng định luật xạ nhiệt, lượng xạ hiệu dụng để tính nhiệt trao đổi xạ vật Các giải pháp tăng hạn chế trao đổi nhiệt xạ Mức độ 2 Mức độ 3 2 Chủ đề 8: Truyền nhiệt biện pháp tăng cường trao đổi nhiệt Nội dung Mức độ Kiến thức Truyền nhiệt qua vách phẳng, vách trụ nhiều lớp vách có cánh Các biện pháp tăng cường trao đổi nhiệt Thái độ Truyền nhiệt sở tính toán nhiệt tải tính toán thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt Kỹ Tính lượng nhiệt truyền qua vách phẳng, trụ nhiều lớp vách có cánh Phân tích, cải tiến thiết bị để thiết bị trao đổi nhiệt làm việc hiệu Chủ đề 9: Thiết bị trao đổi nhiệt qua vách ngăn làm việc liên tục Nội dung Kiến thức Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống trơn, ống bọc ống, ống chùm vỏ bọc Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống có cánh Thiết bị trao đổi nhiệt kiểu Thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống nhiệt, hồi nhiệt Tính toán nhiệt trở kháng thủy lực Một số phương pháp tính thiết kế thiết bị trao đổi nhiệt Thái độ Lựa chọn tính kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp với yêu cầu công nghệ góp phần tăng hiệu làm việc cho hệ thống nhiệt lạnh Kỹ Phân tích chọn thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp với nhu cầu công nghệ Tính toán nhiệt, tổn thất áp suất thiết bị Chọn thiết bị trao đổi nhiệt Thiết kế tính kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt Chủ đề 10: Thiết bị trao đổi nhiệt hỗn hợp chất lỏng chất khí Nội dung Kiến thức Phân loại, nguyên lý làm việc Tính toán nhiệt, tổn thất áp suất thiết bị Thái độ Lựa chọn tính kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp với yêu cầu công nghệ vấn đề cần thiết đặt Kỹ Phân tích chọn thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp với nhu cầu công nghệ Tính toán nhiệt, tổn thất áp suất thiết bị Chọn thiết bị trao đổi nhiệt Chủ đề 11: Thiết bị trao đổi nhiệt đốt nóng theo chu kỳ Nội dung Kiến thức Thiết bị đốt nóng chu kỳ Thiết bị đốt nóng không khí hồi nhiệt Tính toán nhiệt, tổn thất áp suất thiết bị Thái độ Lựa chọn tính kiểm tra thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp với yêu cầu công nghệ góp phần tăng hiệu làm việc cho hệ thống nhiệt lạnh Kỹ Phân tích chọn thiết bị trao đổi nhiệt phù hợp với nhu cầu công nghệ Tính toán nhiệt, tổn thất áp suất thiết bị Chọn thiết bị trao đổi nhiệt Chủ đề 12: Đun nóng, làm nguội, ngưng tụ Mức độ 2 2 3 Mức độ 2 3 Mức độ 2 2 Nội dung Kiến thức Nguồn nhiệt ưu nhược điểm phương pháp đun nóng Các phương pháp đun nóng nước bão hòa Các phương pháp làm nguội trực tiếp, gián tiếp Các phương pháp ngưng tụ trực tiếp, gián tiếp Thái độ Lựa chọn tính kiểm tra thiết bị đun nóng, làm nguội ngưng tụ phù hợp với yêu cầu công nghệ góp phần tăng hiệu làm việc cho hệ thống nhiệt lạnh Kỹ Phân tích chọn phương pháp đun nóng, làm nguội, ngưng tụ cho phù hợp với nhu cầu công nghệ Tính toán nhiệt, tổn thất áp suất thiết bị chọn thiết bị Chủ đề 13: Tính sức bền thiết bị trao đổi nhiệt Nội dung Kiến thức Tính chiều dày vỏ thân hình trụ Tính chiều dày nắp đáy thiết bị Tính chiều dày lắp ống mặt sàng Thái độ: Tính toán sức bền yêu cầu đảm bảo an toàn trình chế tạo vận hành thiết bị trao đổi nhiệt Kỹ Tính toán độ dày thiết bị trao đổi nhiệt làm việc an toan hiệu Mức độ 2 2 2 Mức độ 3 Phân bổ thời gian chi tiết Chủ đề 10 11 12 13 Phân bổ số tiết cho hình thức dạy - học Lên lớp Thực Tự Lý Thảo Bài tập hành, nghiên thuyết luận thực tập cứu 21 12 21 21 18 18 12 1 15 Tổng 12 12 12 12 18 6 15 Tài liệu Bùi Hải, Dương Đức Hồng Hoàng Đình Tín Hoàng Đình Tín Đặng Quốc Phú, … Thư viện 2003 NXB KH KT ĐHQG TP HCM Truyền nhiệt tính toán thiết bị trao đổi nhiệt Thư viện 2007 NXB KH KT 2004 NXB Giáo Dục Thư viện Truyền nhiệt 2007 NXB-BME, Budapest GV cung cấp Thiết bị trao đổi nhiệt Cơ sở Truyền Nhiệt Bihari Peter, Gróf Műszaki Hőtan Hőzlés Gyula 2001 Thư viện Đánh giá kết học tập TT Các tiêu đánh giá Tham gia học lớp: lên lớp đầy đủ, chuẩn bị tốt, tích cực thảo luận… Tự nghiên cứu: hoàn thành nhiệm vụ giảng viên giao tuần, tập nhóm/tháng/học kỳ… Hoạt động nhóm Kiểm tra kỳ Kiểm tra đánh giá cuối kỳ Thi kết thúc học phần Phương pháp đánh giá Quan sát, điểm danh Chấm báo cáo, tập… Trình bày báo cáo Viết, vấn đáp Viết, vấn đáp, thực hành Viết, vấn đáp, tiểu luận… TRƯỞNG BỘ MÔN TRƯỞNG KHOA Nguyễn Văn Nhận Trần Đại Tiến Trọng số (%) 50 50 ... kế thiết bị trao đổi nhiệt Kỹ Tính toán trình trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng môi chất chuyển động ống qua ống Chủ đề 6: Trao đổi nhiệt đối lưu môi chất bi n đổi pha Nội dung Kiến thức Trao đổi nhiệt... quát Tính hệ trao đổi nhiệt đối lưu tự nhiên không gian hữu hạn, vô hạn Chủ đề 5: Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng Nội dung Kiến thức Trao đổi nhiệt đối lưu cưỡng môi chất chuyển động ống Trao đổi nhiệt... lưu môi chất sôi Trao đổi nhiệt đối lưu môi chất ngưng Thái độ: Phương pháp xác định hệ số tỏa nhiệt môi chất có bi n đổi pha sở tính toán thiết bị trao đổi nhiệt Kỹ Tính hệ trao đổi nhiệt đối