truyen-nhiet_ha-anh-tung_bai-tap-ky-thuat-nhiet-3 - [cuuduongthancong.com]

Phần II Truyền nhiệt Chơng Dẫn nhiệt đối lu 3.1 Dẫn nhiệt 3.1.1 Dẫn nhiệt ổn định chiều nguồn nhiệt bên 3.1.1.1 Dẫn nhiệt qua vách phẳng q= t ƯW1 t ƯW ( n +1) δi ∑ i =1 λ i n , W/m2 (3-1) q mật độ dòng nhiệt, W/m2 i - chiỊu dµy cđa líp th− i, m λi - hƯ sè dÉn nhiƯt, W/m.K; tW1 – nhiƯt ®é bỊ mặt trong, tW(n+1) nhiệt độ bề mặt lớp thứ n Phân bố nhiệt độ theo chiều dày vách có qui luật đờng thẳng(khi I = const) 3.1.1.2 Dẫn nhiệt qua vách trụ ql = t ƯW1 t ¦W ( n +1) d ln i +1 ∑ di i =1 πλ i n (3-2) , , (W/m) q mật độ dòng nhiệt mét chiều dài, W/m di - đờng kính lớp th i, m Phân bố nhiệt độ theo chiều dày vách có qui luật đờng cong logarit 3.1.2 Dẫn nhiệt ổn định chiều có nguồn nhiệt bên 3.1.2.1 Tấm phẳng có chiều dày t = tf + q vδ q v + (δ − x ) (3-3) Nhiệt độ bề mặt tấm: tw = tf + q vδ α (3-4) NhiƯt ®é tâm tấm: t0 = tf + q v q v δ + 2λ α (3-5) tf – nhiƯt ®é moi tr−êng xung quanh, αi - hƯ sè toả nhiệt, W/m2.K; 90 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt qv suất phát nhiệt nguồn bên trong, W/m3 Phân bố nhiệt độ theo chiều dày vách có qui luật đờng cong parabol 3.1.2.2 Thanh trụ đồng chất bán kính r0 t = tf + q v r0 q v + (r0 − x ) α 4λ (3-6) NhiƯt ®é bỊ mỈt trơ: tw = tf + q v r0 (3-7) Nhiệt độ tâm tấm: t0 = tf + q v r0 q v + r0 (3-8) Mật độ dòng nhiệt bề mỈt: qw = q v r0 , W/m2 (3-9) Phân bố nhiệt độ theo chiều dày vách có qui lt ®−êng cong parabol 91 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 3.1.2 DÉn nhiƯt không ổn định Với phẳng rộng Nhiệt độ tâm tấm: *x=0 = f1(Bi/Fo) tra đồ thị hình 3.1 Nhiệt độ bề mặt tấm: *x=1 = f2(Bi/Fo) tra đồ thị hình 3.2 đó: Bi = , tiêu chuẩn Biot, a Fo = , tiêu chuẩn Fourier x X = , kích thớc không thứ nguyên Phân bố nhiệt độ theo chiều dày vách có qui luật đờng cong parabol 3.2 trao đổi nhiệt đối lu Khi tính toán lợng nhiệt trao đổi đối lu ta dùng công thức Newton: Q = αF( t ¦W − t f ), [ W ], đó: Q lợng nhiệt trao đổi đơn vị thời gianlà giây, s 92 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt F – diƯn tÝch bỊ mỈt trao ®ỉi nhiƯt, m2 TW – NhiƯt ®é trung b×nh cđa bề mặt, Tf Nhiệt độ trung bình môI tr−êng (chÊt láng hc khÝ) α - hƯ sè táa nhiệt, W/m2.K Hệ số tỏa nhiệt đợc xác định từ phơng trình tiêu chuẩn Các phơng trình tiêu chuẩn đợc xác định từ thực nghiệm Nu = f(Re,Pr,Gr, ) Trong đó: l tiêu chuẩn Nusselt, Pr = tiêu chuẩn Prandtl, a l Re = tiêu chuẩn Reynolds, gl t Gr = tiêu chuẩn Grashof, ν2 - Nu = víi α - hƯ sè to¶ nhiƯt, W/m2.K; λ - hƯ sè dÉn nhiƯt, W/m.K; ω - tèc ®é chun ®éng, m/s ν - ®é nhít ®éng häc, m2/s; a - hƯ sè dÉn nhiƯt ®é, m2/s; g - gia tèc träng tr−êng 9,81 m/s2 ∆t = (tw - tf) β - hÖ sè d·n në thĨ tÝch, (1/0K) víi chÊt láng ta tra b¶ng; víi chÊt khÝ: β= -1 , K T l kích thớc xác định 3.2.1 Tỏa nhiện tự nhiên 3.2.1.1 Tỏa nhiện tự nhiên không gian vô hạn Đối với ống đặt đứng, (Grf.Prf ) > 109 : Nu f = 0,15(Grf Prf ) 0,33 ⎛ Prf ⎜ ⎜ Pr ⎝ ¦W ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ , 25 (3-10) §èi víi èng đặt nằm ngang, 103 < (Grf.Prf ) < 109 : Nu f = 0,5(Grf Prf ) 0,25 ⎛ Prf ⎜ ⎜ Pr ⎝ ¦W ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ , 25 (3-11) 93 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt NhiƯt ®é xác định nhiệt độ tf, kích thớc xác định với ống đặt đứng chiều cao h, với ống đặt nằm ngang đờng kính, với đặt nằm ngang chiều rộng 3.2.2 Tỏa nhiệt cỡng bøc chÊt láng chun ®éngtrong èng 3.2.2.1 ChÕ ®é chảy tầng Nu f = 0,15 Re f 0,33 Prf 0,33 Grf , 43 Grf ,1 ⎛ Prf ⎜ ⎜ Pr ⎝ ¦W ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ , 25 (3-12) Đối với không khí: Nu f = 0,13 Re f ,1 (3-13) Công thức áp dơng cho tr−êng hỵp NÕu l > 50 d l < 50 hệ số toả nhiệt cần nhân thêm hÖ sè hiÖu chØnh d 3.2.1.2 Táa nhiÖt chÊt láng chÊy rèi Nu f = 0,021 Re f 0,8 Prf , 43 ⎛ Prf ⎜ ⎜ Pr ⎝ ¦W ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ , 25 ε l R (3-14) trờng hợp: l > 50 = d NÕu l < 50: ε1 tra b¶ng d 3.2.2 Táa nhiƯt chÊt láng ch¶y ngang qua chïm èng 3.2.3.1 §èi víi chïm èng song song Nu f = 0,026 Re f 0,65 Prf , 33 ⎛ Prf ⎜ ⎜ Pr ⎝ ¦W ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ , 25 ε l ε s (3-15) εi - hệ số kể đến thứ tự hàng ống Đối víi hµng èng thø nhÊt ε1 = 0,6, hµng èng thø hai ε2 = 0,9, hµng èng thø ba trë ®i ε3 = εs - hƯ sè kĨ ®Õn ¶nh h−ëng cđa b−íc èng theo chiỊu s©u ⎛S ⎞ ss = ⎜ ⎟ ⎝ d ⎠ ,15 3.2.3.1 §èi víi chïm èng so le 94 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Nu f = 0,41 Re f 0,6 Prf , 33 ⎛ Prf ⎜ ⎜ Pr ⎝ ¦W ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ , 25 ε l ε s (3-16) i - hệ số kể đến thứ tự hàng ống §èi víi hµng èng thø nhÊt ε1 = 0,6, hµng èng thø hai ε2 = 0,7, hµng èng thø ba trë ®i ε3 = εs - hƯ sè kĨ đến ảnh hởng bớc ống theo chiều sâu S1 < S2 ⎛S ε s = ⎜⎜ ⎝ S2 S1 >2 S2 εs = 1,12 ⎞ ⎟⎟ ⎠ ,15 S2 – b−íc däc, S1 – b−íc ngang, Trong công thức trên, Rè = 103 ữ 105 Kích thớc xác định đờng kính Nhiệt độ xác định nhiệt độ trung bình chất lỏng tf 3.2.4 Toả nhiệt biến đổi pha 3.2.4.1 Toả nhiệt sôi Khi nớc sôi bọt áp suÊt p = 0,2 ÷ 80 bar: α = 0,46.∆t2,33.p0,5, W/m2.K ∆t = tw – ts tw - nhiƯt ®é bề mặt vách đốt nóng, ts - nhiệt độ bÃo hoà ứng với áp suất sôi; p - áp suất sôi; 3.2.4.1 Toả nhiệt ngng màng Ngng bề mặt vách ống đứng: d = 0,9434 r..g.3 , w/m2.K γ ( t s − t w )d (3-18) Ngng bề mặt ống nằm ngang: n = 0,7244 r.ρ.g.λ3 , w/m2.K γ ( t s − t w )d (3-18) ®ã: g - Gia tèc träng tr−êng , 9,81 m/ss λ - hÖ sè dÉn nhiÖt cuả chất lỏng, W/m.K; r - nhiệt ẩn hoá hơI, J/kg; - khối lợng riêng chất lỏng ngng, kg/m3; ν - ®é nhít ®éng häc, m2/s; h – chiều cao vách ống đặt đứng, m; 95 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt d - đờng kính ngoàI ống, m; tw - nhiệt độ bề mặt vách, 0C; ts - nhiệt độ bÃo hoà ứng với áp suất sôi; Trong công thức trên, nhiệt độ xác định tm = 0,5(tw + ts) 3.3 BµI tËp vỊ dÉn nhiƯt Bài 3.1 Vách buồng sấy đợc xây hai lớp gạch đỏ cố độ dày 250 mm, có hệ số dÉn nhiƯt b»ng 0,7 W/mK; líp nØ bäc ngoµi cã hệ số dẫn nhiệt 0,0465 W/mK Nhiệt độ mặt tờng bên buồng sấy 1100C Nhiệt độ mặt tờng bên 250C Xác định chiều dày lớp nỉ để tổn thất nhiệt qua vách buồng sấy không vợt 110W/m2 Tính nhiệt độ tiếp xúc hai lớp Lời giải Mật độ dòng nhiệt qua vách buồng sÊy: t ¦W1 − t ¦W , W/m2, δ1 δ + λ1 λ ⎡ t ¦W1 − t ¦W δ1 ⎤ δ2 = ⎢ − ⎥.λ λ1 ⎦ q ⎣ q= ⎡110 − 25 0,25 ⎤ 0,0465 = 0.019 m δ2 = ⎢ − 0,7 ⎥⎦ ⎣ 110 VËy chiỊu dµy líp nØ b»ng 0,019 m Nhiệt độ tiếp xúc hai lớp dựa vào đIều kiện dòng nhiệt ổn định: q = q1 = t = t ¦W1 t ¦W1 − t ¦W : q λ δ −q λ1 t = 110 − 110 0,25 = 70,7 C 0,7 Bài 3.2 Vách phẳng hai lớp có độ chênh nhiệt ®é 105 0C, chiỊu dµy dµy vµ hƯ sè dÉn nhiƯt t−¬ng øng cđa hai líp: δ1 = 100 mm, δ2 = 50 mm, λ1 = 0,5 W/mK, λ2 = 0,1 W/mK Xác định mật độ dòng nhiệt qua vách Lời giải Mật độ dòng nhiệt qua vách phẳng hai líp theo (3-1) víi δ1 = 100 mm = 0,1 m; δ2 = 50 mm = 0,05 m vµ ∆t = tW1 – tW2 = 105 0C: 96 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt q= t ¦W1 − t ¦W 105 = = 150 , W/m2, δ1 δ 0,1 0,05 + + 0,5 0.1 Bài 3.3 Biết dòng nhiệt qua vách phẳng dày 20 cm, có hệ số dẫn nhiệt 0,6 W/m.K 150 W/m2 Xác định độ chênh nhiệt độ hai mặt vách Lời giải Theo (3-1), mật độ dòng nhiệt qua vách phẳng lớp với q = 150 W/m2, δ = 20 cm = 0,2 m; ∆t = tW1 – tW2 : q= t ¦W1 − t ¦W ; q λ δ λ ∆t = q = 150 0,2 = 50 0C 0,6 Bµi 3.4 Vách trụ dài m, đờng kính d2/d1 = 144/120 mm,có độ chênh nhiệt độ hai mặt vách 60C0, hƯ sè dÉn nhiƯt cđa v¸ch 0,4 W/m.K X¸c định dòng nhiệt dẫn qua vách Lời giải Dòng nhiệt qua v¸ch trơ mét líp theo (3-2) víi l = m; ; ∆t = tW1 – tW2 = 60 0C: Q = l.q l = l.( t − t ) 1.60 = = 826,7 ¦ W d2 144 ln ln 2πλ d 2.3,14.0,4 120 Bài 3.5 Một ống dẫn thép đờng kính d2/d1 = 110/100 mm, hÖ sè dÉn nhiÖt λ1 = 55 W/mK đợc bọc lớp cách nhiệt có = 0,09 W/mK Nhiệt độ mặt ống tw1 = 2000C, nhiệt độ mặt ngaòi lớp cách nhiệt tw3 = 500C Xác định chiều dày nhiệt độ tW2 để tổn thất nhiệt qua vách ống không vợt 300W/m Lời giải Dòng nhiệt m chiều dài èng theo (3-2) víi v¸ch líp: ql = ln ( t ¦W1 − t ¦W ) d d 1 ln + ln 2πλ1 d 2πλ d d ⎛ ( t ¦W1 − t ¦W ) d ⎞ = ⎜⎜ − ln ⎟⎟2πλ d2 ⎝ ql 2πλ1 d ⎠ 97 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ln d ⎛ 200 − 50 110 ⎞ =⎜ − ln ⎟2.3,14.0,09 = 0,282 d ⎝ 300 2.3,14.55 100 ⎠ d3 = e 0, 282 d2 d3 = d2.e0,282 = 110 e0,282 = 146 mm Chiều dày cách nhiệt : = d − d 146 − 110 = = 18 mm 2 Để tìm nhiệt độ hai lớp tW2 ta dựa vào đIều kiện trờng nhiệt độ ổn định: q1 = q11 =q12 = const ( t ƯW1 − t ¦W ) d ln 2πλ1 d d = t ¦W1 − q ln 2πλ1 d q l = q l1 = t ¦W t ¦W = 200 − 300 110 ln = 199,9 C 2.3,14.55 100 Bài 3.6 Một thiết bị sấy đIện đợc chế tạo từ dây hợp kim niken-crom đờng kính d = mm, dài 10 m Không khí lạnh thổi vào thiết bị sấy có nhiệt độ 200C Tính nhiệt lợng toả m dây, nhiệt độ bề mặt nhiệt độ tâm dây Nếu dòng điện ®èt nãng cã c−êng ®é 25 A, ®iÖn trë suÊt ρ = 1,1 Ωmm2/m, hÖ sè dÉn nhiÖt λ = 17,5 W/mK, hệ số toả nhiệt từ bề mặtdây tới không khí = 46,5 W/m2.K Lời giải Điện trở dây đốt nóng: l 1,1.10 = 3,5 , R = = S 3,14.12 Nhiệt dây toả ra: Q = R.I2 = 3,5 252 = 2187,5 W, NhiƯt l−ỵng toả m dây: ql = Q 2187,5 = = 218,75 Ư W / m I 10 Năng st ph¸t nhiƯt: qv = ql 218,75 = = 69,7.10 ¦ W / m πr0 3,14.0,0012 NhiƯt độ bề mặt dây: 98 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt tw = tf + q v r0 69,7.10 6.1.10 −3 = 20 + = 769 C0, 2.46,5 Nhiệt độ tâm dây: t0 = tf + q v r0 q v 69,7.10 6.1.10 −3 69,7.1.10 6.10 −6 r0 = 20 + + 2α 4λ 2.46,5 4.17,5 t0 = 770 C0 Bµi 3.7 Mét tÊm cao su dµy = mm, nhiƯt độ ban đầu t0 = 140 0C đợc làm nguội môi trờng không khí có nhiệt độ tf = 140 0C Xác định nhiệt độ bề mặt nhiệt ®é t©m cđa tÊm cao su sau 20 ph BiÕt hƯ sè dÉn nhiƯt cđa cao su λ = 0,175 W/mK, hƯ sè dÉn nhiƯt ®é a = 8,33.10-8 m2/s Hệ số toả nhiệt từ bề mặt cao su đến không khí = 65 W/m2.K Lời giải Bi = αδ 65.0,01 = = 3,71 , λ 0,075 Fo = a. 8,33.10 8.20.60 = =1 0,012 Căn Bi = 3,71 Fo = 1, từ đồ thị hình 3-2 3-1 ta có: * X =1 = 0,038 θ *X = = 0,26 VËy nhiÖt ®é bỊ mỈt: tX=δ = tf + θ*X=δ.(t0-tf) tX=δ = 15 + 0,038.(140 –15) = 25,4 C0, NhiƯt ®é tai t©m: tX=0 = tf + θ*X=0.(t0-tf) tX=0 = 15 + 0,26.(140 15) = 47,5 C0, Bài 3.8 Một tờng gạch cao m, réng 3m, dµy 250 mm, hƯ sè dẫn nhiệt gạch = 0,6 W/mK Nhiệt độ bề mặt tờng phía 70 0C bề mặt tờng phía 20 0C Tính tổn thất nhiệt qua tờng Trả lời Q = n1800W, 3.4 BàI tập toả nhiệt đối lu 99 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bài 3.9 Bao lò đặt nằm ngang có đờng kính d = 600 mm Nhiệt độ mặt lớp bảo ôn tW = 60 0C, nhiệt độ không khí xung quanh tf = 40 0C Xác định lợng nhiệt toả từ m2 bề mặt bao tới không khí xung quanh Lời giải Từ nhiệt độ không khí tf = 40 0C tra bảng phần phụ lục không khí ta có: = 0,00276 W/m.K , ν = 16,69.01-6 [m / s ], Prf = 0,699, Cịng tõ b¶ng víi tf = 40 C0, ta cã: PrW = 0,696 Ta nhËn thÊy Prf ≈ PrW ⎛ Pr nªn ⎜⎜ f ⎝ Pr¦W ⎞ ⎟ ⎟ ⎠ , 25 =1, g.β.l ∆t Theo tiªu chuÈn Gr: Grf = ν2 1 = 0,0032 , ∆t = tW –tf = 20 0C g = 9,81 m/ s2, = = Tf 40 + 273 Grf = 9,81 0,0032 0,6 3.20 = 4,87.10 −6 (16,69.10 ) Grf.Prf = 4,87.108.0,699 = 3,4.108 Ta dïng c«ng thøc (3-11): Nuf = 0,5.(Grf.Prf)0,25 = 0,5.(3,4.108)0,25 = 68 Nuf = α.d λ VËy hệ số toả nhiệt đối lu: = Nu ù 68.0,027 = d 0,6 Lợng nhiệt toả từ m2 bề mặt bao hơi: Q = .t = 3,13.20 = 62,6 W/m2 Bài 3.10 Tính hệ số toả nhiệt trung bình dầu máy biến áp chảy ống có đờng kính d = mm, dàI m, nhiệt độ trung bình dầu tf = 80 0C, nhiệt độ trung bình váchống tW = 20 0C tốc độ chảy dầu ống = 0,6m/s Lời giải Kích thớc xác định : đờng kính d = 8.10-3 m Nhiệt độ xác định: tf = 80 0C Tra thông số dầu biến áp theo tf = 80 0C, ë b¶ng phơ lơc: λ = 0,1056 W/m.K , ν = 3,66.10-6 [m / s ], β = 7,2.10-4 0K-1, Prf = 59,3, PrW = 298 Tra theo tW = 20 0C, Re = ωl 0,6.8.10 −3 = = 1310 ν 3,66.10 − 100 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ref < 2300 dầu chảy tầng, ®ã: , 25 ⎛ Pr ⎞ Nu f = 0,15 Re f Prf Grf ⎜ f ⎟ ⎜ Pr ⎟ ⎝ ¦W ⎠ −4 g.β.l ∆t 9,81.7,2.10 8.01−9 (80 − 20) Grf = = ν2 (3,66.10 − ) Grf = 16198 ⎛ 59,3 ⎞ Nuf = 0,15.13100,33.161980,1.59,30,43 ⎜⎝ 298 ⎟⎠0,25 , 43 0,33 TÝnh ,1 Nuf = 16,3 α= TÝnh Nu f λ f 16,3.0,1056 = = 215 W/m2.K d 8.10 −3 Bµi 3.11 Biết phơng trình tiêu chuẩn trao đổi nhiệt đối lu không khí chuyển động ống Nu = 0,021Re0,5 Nếu tốc độ không khí giảm đI đIều kiện khác không đổi, lúc hệ số toả nhiệt so với Ngợc lại tốc độ tăng lên lần bao nhiêu? Lời giải Vì Nu = αl ; λ Re = ωl nªn ta cã: ν Nu = 0,021.Re0,5, αl ⎛ ωd ⎞ = 0,021⎜ ⎟ λ ⎝ ν ⎠ 0,5 ChØ cã tèc độ thay đổi, thông số khác không đổi, ta cã: α ∼ ω0,5 (α tû lƯ víi ω0,5) α1 ∼ ω10,5 ; α2 ∼ ω20,5 α ⎛ ω2 ⎞ ⎟ =⎜ α ⎜⎝ ω1 ⎟⎠ 0,5 = ; α2 = α1 VËy hÖ số toả nhiệt giảm lần so với Ngợc lại, tốc độ tăng lên lần tăng lên lần so với Chú ý tốc độ giữ không đổi đờng kính giảm lần tăng lên lần, đờng kính tăng lên lần giảm lần so với Bài 3.12 Không khí ë nhiƯt ®é 27 C0 cã ®é nhít ®éng häc 16.10-6 m2/s, trao đổi nhiệt đối lu tự nhiên với èng trơ n»m ngang ®−êng kÝnh 80 mm víi nhiƯt độ bề mặt 67 Xác định tiêu chuẩn đồng dạng Lời giải 101 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Tiêu chuẩn đồng dạng Grf víi èng trơ n»m ngang cã kÝch th−íc x¸c ®Þnh l =d: Grf = g.β.l ∆t ν2 ë ®©y: g = 9,81 m/s2 ( gia tèc träng tr−êng), β = 1 = = Tf 273 + 27 300 d = 80 mm = 0,08 m; ∆t = tW – tf = 67 – 27= 40 C0; ν = 16.10-6 m2/s Grf = 9,81.0,08.3.40 = 2,616.10 300.(16.10 − ) Bµi 3.13 Mét chïm ống so le gồm 10 dÃy Đờng kính ngoàI ống d = 38 mm Dòng không khí chuyển động ngang qua chùm ống có nhiệt độ trung bình tf = 500 C0 Tốc độ dòng không khí 12 m/s Xác định hệ số toả nhiệt trung bình chùm ống Lời giải Kích thớc xác định: d = 38.10-3 m, Nhiệt độ xác định: tf = 500 C0 Tra thông số vật lý không khí ứng víi 500 C0 ë b¶ng phơ lơc, ta cã: λ = 5,74.10-2 W/m.K , ν = 79,38.10-6 [m / s ], Prf = 0,687 TÝnh: Re Ì = ω.d 12.38.10 −3 = ν 79.38.10 − Ref = 5745, TÝnh theo (3-16) víi hµng èng thø 3: 0,6 , 33 Nu f = 0,41 Re f Prf (với không khí coi Prf = PrW bỏ qua ¶nh h−ëng cđa b−íc èng εS = 1), Nu f = 0,41.5745 0,6 0,687 0,33 Nï = 65,2 −2 TÝnh α = Nu ï λ = 65,2.5,74.10 −3 d 38.10 α2 = 98,5 W/m2.K, HƯ sè to¶ nhiƯt trung b×nh cđa chïm èng so le: α + α + (n − 2).α n 0,6.α + 0,7.α + (10 − 2).α 9,3α α= = = 91,6 W/m2.K 10 10 α= 102 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Bài 3.14 Xác định hệ số toả nhiệt lợng nhận đợc nớc sôi bề mặt có diện tích m2 Biết nhiệt độ vách tW = 156 0C áp suất p = 4,5 bar Lời giải Nhiệt độ sôi (nhiệt độ bÃo hoà ) tơng ứng với p = 4,5 bar ts = 148 0C Nhiệt ẩn hoá r = 2120,9 kJ/kg (tra b¶ng phơ lơc): ∆t = tW – ts = 156 – 148 = 80C, HƯ sè to¶ nhiƯt s«i bät theo (3-17): α = 46 ∆t2,33.p0,5 = 46.82,33.4,50,5 = 12404 W/m2.K Nhiệt lợng bề mặt v¸ch trun cho n−íc: Q = α.F.( tW – ts) = 12404.5.(156 148) Q = 496160 W, Lợng hơI nhận đợc sau giờ: G= 496160.3600 = 842 kg/h 2120,9.10 103 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... tiêu chuẩn Grashof, - Nu = với α - hƯ sè to¶ nhiƯt, W/m2.K; λ - hƯ sè dÉn nhiƯt, W/m.K; ω - tèc ®é chun ®éng, m/s ν - ®é nhít ®éng häc, m2/s; a - hƯ sè dÉn nhiƯt ®é, m2/s; g - gia tèc träng tr−êng... t w )d ( 3-1 8) Ngng bề mặt ống nằm ngang: α n = 0,7244 r.ρ.g.λ3 , w/m2.K γ ( t s − t w )d ( 3-1 8) ®ã: g - Gia tèc träng tr−êng , 9,81 m/ss λ - hƯ sè dÉn nhiƯt cu¶ chÊt láng, W/m.K; r - nhiệt ẩn... v + (r0 − x ) α ( 3-6 ) Nhiệt độ bề mặt trụ: tw = tf + q v r0 ( 3-7 ) Nhiệt độ t©m cđa tÊm: t0 = tf + q v r0 q v + r0 2α 4λ ( 3-8 ) MËt ®é dòng nhiệt bề mặt: qw = q v r0 , W/m2 ( 3-9 ) Phân bố nhiệt