ĐỀ THI HỌC KÌ 1 MÔN TRUYỀN NHIỆT

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA KHOA CƠ KHÍ – BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH GV đề ThS Phan Thành Nhân IH ĐỀ THI HỌC KỲ - NĂM HỌC 2010-2011 KHOA Môn: TRUYỀN NHIỆT Thời gian: 90’ Ngày thi: 17/01/2011 - Ghi chú: Sinh viên sử dụng tài liệu Bài 1: (2điểm) Muốn tăng cường truyền nhiệt lưu chất, truyền qua phẳng làm kim loại (mỏng, có hệ số dẫn nhiệt lớn) ta nên tăng hệ số toả nhiệt bên phía lưu chất nào, cho số liệu minh hoạ cụ thể để so sánh giá trị để đưa kết luận thuyết phục nhất? Bài 2: (2điểm) Có phẳng kim lọai, diện tích 1m2 đặt song song với khoảng cách  = 20mm, nhiệt độ bề mặt nóng tw1 = 200oC, nhiệt độ mặt lạnh tw2 = 80oC, xét bỏ qua ảnh hưởng trao đổi nhiệt xạ, đặt thẳng đứng, biết hai phẳng lớp khơng khí Tính nhiệt lượng truyền Bài 3: (3điểm) Một ống dẫn thẳng dài 3m, đường kính d = 24mm, nước lưu động ống có nhiệt độ trung bình tf = 35oC, vận tốc chảy ống  =1,7m/s, nhiệt độ bề mặt vách ống tw = 50oC Tính hệ số toả nhiệt  Xác định nhiệt độ nước vào khỏi ống Bài 4: (3điểm) Để đo nhiệt độ khí thải động đốt trong, người ta dùng sensor thermocouple bố trí theo hình vẽ: Các thơng số biết sau: - Độ đen bề mặt thermocouple c = 0,95 - Nhiệt độ bề mặt ống xả tw = 220oC - Hệ số toả nhiệt đối lưu dòng khí thải với bề mặt thermocouple  = 140W/m2K - Đường kính ống xả lớn so với đường kính thermocouple D >> d t tw tg  c a) Nếu đồng hồ nhiệt độ t = 600oC nhiệt độ thực dòng khí tg b) Nếu độ đen bề mặt thermocouple giảm 0,7 0,3 nhiệt độ thực dòng khí tg (nhiệt độ đồng hồ 600oC), nhận xét kết đạt được? Hết Đáp án: Bài 1: (2điểm) Nên tăng cường phía lưu chất có hệ số  nhỏ Ví dụ: lưu chất khơng khí có 1 = 40W/m2K lưu chất nước có 2 = 4000W/m2K 1 + hệ số truyền nhiệt   39,6W / m K k 1 1   1  40 4000 + TH1: tăng gấp đôi 1, giữ nguyên 2 1 k   78,43W / m K 1 1   1  80 4000 + TH2: tăng gấp đôi 2, giữ nguyên 1 1   39,8W / m K k 1 1   1  40 8000 Nhận xét: chấm theo phân tích sv Bài 2: (2điểm)  = 20mm; tw1 = 200oC; tw2 = 80oC  ttb = 140oC   3,49.10 2 W (m.K )  6   27,8.10 m s  Gr = 29505,338 tra thông số vật lý: Pr  0,684      T 413 Gr.Pr = 20181,65 tđ = 0,18(Gr.Pr)0,25 = 2,1454 tđ = tđ. = 0,074875 Q = 449,25W Bài 3: (3điểm) L = 3m; d = 24mm; tf = 35oC; tw = 50oC;  =1,7m/s t f  35 o C  2   62,65.10 W (m.K )   0,732.10 6 m s  tra thông số vật lý: Prf  4,865 Pr  3,54  w   993,95 kg m  c p  4,174 kJ (kg.K ) Ref = 55737,7 > 104  Nuf = 0,021.Ref0,8.Prf0,43.(Prf/prw)0,25.l.R = 281,257 ống thẳng: R = L/d > 50: l =  = 7342W/m2K Q = .F.(tw - tf) = 24,91kW = GCp.(tf’’ – tf’) Với G = f = 0,7644kg/s  tf’’ – tf’ = 7,8 tf’’ + tf’ = 2tf = 70 tf’’ = 38,9oC tf’ = 31,1oC Bài 4: (3điểm) - với c = 0,95: .Fc.(tg – t) = cw.Fc.o(T4 – Tw4) 4  .(tg – t) = c.o(T – Tw ) o tg = 800,75 C - với c = 0,7  tg =747,2oC - với c = 0,3  tg = 663,39oC - nhận xét: chấm theo phân tích sv ... 1   1  40 4000 + TH1: tăng gấp đôi 1, giữ nguyên 2 1 k   78,43W / m K 1 1   1  80 4000 + TH2: tăng gấp đôi 2, giữ nguyên 1 1   39,8W / m K k 1 1   1  40 8000 Nhận xét: chấm... 20mm; tw1 = 200oC; tw2 = 80oC  ttb = 14 0oC   3,49 .10 2 W (m.K )  6   27,8 .10 m s  Gr = 29505,338 tra thông số vật lý: Pr  0,684      T 413 Gr.Pr = 2 018 1,65 tđ = 0 ,18 (Gr.Pr)0,25... án: Bài 1: (2điểm) Nên tăng cường phía lưu chất có hệ số  nhỏ Ví dụ: lưu chất khơng khí có 1 = 40W/m2K lưu chất nước có 2 = 4000W/m2K 1 + hệ số truyền nhiệt   39,6W / m K k 1 1   1  40