Bài Tập Kỹ Thuật Nhiệt

Đề bài tập môn Kỹ thuật nhiệt của Đại học Xây dựng. Bao gồm các phần: Các quá trình nhiệt động của khí lý tưởng (14 bài), dẫn nhiệt (9 bài), trao đổi nhiệt đối lưu (10 bài), bức xạ nhiệt (6 bài), truyền nhiệt (10 bài) và thiết bị trao đổi nhiệt (7 bài).

BÀI TẬP KỸ THUẬT NHIỆT CÁC QUÁ TRÌNH NHIỆT ĐỘNG CỦA KHÍ LÝ TƯỞNG Bài tập Có 5kg khơng khí chứa bình kín tích V= 0,5 m3, nhiệt độ t1= 30 oC, bị nung nóng đẳng tích tới nhiệt độ t2= 150 oC Cho biết k = 1,4 Xác định: - Các thông số áp suất đầu, cuối : p1 , p2 (bar) - Nhiệt lượng cấp vào: Q (kJ) - Công thay đổi thể tích cơng kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Sự thay đổi nội U (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Biểu diễn trình đồ thị p-v, T-S Bài tập Có kg khơng khí chứa bình kín áp suất p1 = 12 bar nhiệt độ t1= 30 oC, bị nung nóng đẳng tích tới nhiệt độ t2= 100 oC Xác định: - Thể tích bình chứa: V (m3) - Thông số áp suất cuối : p2 (bar) - Nhiệt lượng cấp vào: Q (kJ) - Công thay đổi thể tích cơng kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Sự thay đổi nội năng: U (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Cho biết khơng khí xem khí ngun tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4 Bài tập Một bình kín chứa khơng khí tích V= 0.028 m3 áp suất p1 = 1,008 bar nhiệt độ t1= 33 oC Khơng khí cấp nhiệt đẳng tích Q= 18kJ Xác định: - Nhiệt độ cuối t2(OC), áp suất cuối p2 (bar) - Khối lượng khơng khí bình G (kg) - Sự thay đổi nội năng: U (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Cho biết khơng khí xem khí ngun tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4 Bài tập Có kg khơng khí áp suất ban đầu: p1 = bar, nhiệt độ ban đầu t1 = 15 0C, gia nhiệt đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 150 0C, k = 1,4 Xác định: - Thể tích đầu cuối: V1, V2 (m3) - Nhiệt lượng cấp vào: Q (kJ) - Cơng thay đổi thể tích công kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Sự thay đổi nội năng: U (kJ), thay đổi Entanpi: I (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Biểu diễn trình đồ thị p – v, T-S Bài tập Có 0,6 kg khơng khí có thơng số ban đầu p1 = 29 bar, nhiệt độ ban đầu t1 = 355 0C, gia nhiệt đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 815 0C, k =1,4 Xác định: - Thể tích đầu cuối: V1, V2 (m3) - Nhiệt lượng cấp vào: Q (kJ) - Cơng thay đổi thể tích cơng kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Sự thay đổi nội năng: U (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Biểu diễn trình đồ thị p - v T-S Bài tập Cho 0,15 kg khơng khí có thông số ban đầu p1 = 0,8 bar, t1 = 35 0C, thực trình đẳng nhiệt tới áp suất p2= 3,2 bar, k = 1,4 Xác định: - Các thông số : V1 (m3), V2 (m3) - Nhiệt lượng q trình: Q (kJ) - Cơng thay đổi thể tích cơng kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Sự thay đổi nội năng: U (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Bài tập Cho kg khơng khí có thơng số ban đầu p1 = 0,8 bar, t1 = 45 0C, thực trình đẳng nhiệt tới áp suất p2= 6,2 bar Xác định: - Các thông số : V1 (m3), V2 (m3) - Nhiệt lượng trình: Q (kJ) - Cơng thay đổi thể tích cơng kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Sự thay đổi nội năng: U (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Cho biết khơng khí xem khí ngun tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4 Bài tập Cho kg O2 áp suất ban đầu p1 = bar, nhiệt độ ban đầu t1 = 300 0C dãn nở đoạn nhiệt đến áp suất p2 = bar , k = 1,4 Xác định: - Thể tích đầu, cuối : V1(m3) V2 (m3) - Nhiệt độ cuối trình: t2 (oC) - Sự thay đổi nội năng: U (KJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Cơng thay đổi thể tích cơng kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Bài tập Cho kg khơng khí có thơng số ban đầu V1 = 0,5 m3, t1 = 200 0C thực trình dãn nở đoạn nhiệt đến thể tích V2= 1,8 m3 Xác định: - Áp suất đầu cuối : p , p2 (bar) - Nhiệt độ cuối: t2 (oC) - Sự thay đổi nội năng: U (KJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Công thay đổi thể tích cơng kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Cho biết khơng khí xem khí nguyên tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4 Bài tập 10 Cho kg khơng khí có thơng số ban đầu p1 = 20 bar, t1 = 40 0C thực q trình dãn nở đoạn nhiệt thể tích tăng lần Xác định: - Thể tích đầu cuối : V1 , V2 (m3) - Nhiệt độ cuối áp suất cuối : t2 (oC); p2 (bar) - Sự thay đổi nội năng: U (kJ) thay đổi entropi : S (kJ/K) - Cơng thay đổi thể tích công kĩ thuật : L, Lkt (kJ) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Cho biết khơng khí xem khí ngun tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4 Bài tập 11 Cho 0,8 kg khơng khí áp suất ban đầu p1 = 30 bar, nhiệt độ ban đầu t1 = 500 0C, dãn nở đa biến tới áp suất p2= 1,2 bar Xác định: - Các thông số trạng thái : V1 (m3), V2 (m3), t2 (oC ) - Nhiệt lượng q trình: Q (kJ) - Cơng thay đổi thể tích cơng kĩ thuật q trình: L, L kt (kJ) - Biểu diễn trình đồ thị p - v, T-S Cho biết khơng khí xem khí nguyên tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4 n=4/3 Bài tập 12 Cho kg N2 với thông số ban đầu p1 = bar, t1 = 27 0C nén đa biến tới p2 = 15 bar, t2 = 427 0C Cho k =1,4 Xác định: - Các thông số trạng thái : V1 (m3), V2 (m3) - Số mũ đa biến: n - Công thay đổi thể tích cơng kĩ thuật: L, Lkt (kJ) - Nhiệt lượng toả Q (kJ) - Biểu diễn trình đồ thị p - v ; T - S Bài tập 13 Cho kg O2 với thông số ban đầu p1 = bar, t1 = 227 0C giãn nở đa biến thể tích tăng lần Cho k = 1,4; n = 1,2 Xác định: - Các thông số trạng thái : V1 (m3), V2 (m3), p2 (bar), t2 (oC) - Cơng thay đổi thể tích công kĩ thuật: L, Lkt (kJ) - Nhiệt lượng toả Q (kJ) - Biểu diễn trình đồ thị p - v ; T - S Cho biết khơng khí xem khí ngun tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4 Bài tập 14 Cho không khí với thơng số ban đầu p1 = bar, t1 = 27 0C nén đa biến máy nén piston thể tích xi lanh 3,5 lít tới áp suất p2 = bar Xác định: - Các thông số trạng thái : V2 (m3), t2 (oC) - Cơng thay đổi thể tích cơng kĩ thuật (nén): L, Lkt (kJ) - Nhiệt lượng toả Q (kJ) - Biểu diễn trình đồ thị p - v ; T - S Cho biết khơng khí xem khí nguyên tử, KLPT=29 (kg/kmol); k = 1,4; n=1,2 2 DẪN NHIỆT Bài Một vách phẳng có kích thước vách (4×3,5)m, cấu tạo lớp: - Lớp thứ gạch Samốt có SM = 120 mm, SM = 1,28 W/m.K - Lớp thứ hai xỉ than có X = 100 mm, X = 0,/15 W/m.K - Lớp thứ ba gạch đỏ có g = 220 mm, g = 0,8 W/m.K Nhiệt độ bề mặt bên vách 1200°C, bên vách 70°C Xác định: - Lượng nhiệt truyền qua vách - Nhiệt độ lớp vách Bài Một vách buồng sấy xây lớp: - Lớp thứ gạch đỏ có độ dàyG = 250 mm, G = 0,75 W/m.K - Lớp thứ hai nỉ cóN = 0,15 W/m.K Nhiệt độ bề mặt bên vách 150°C, bên vách 30°C Xác định: - Xác định chiều dày lớp nỉ để tổn thất nhiệt qua vách buồng sấy không vượt 120 W/m2 - Tính nhiệt độ tiếp xúc lớp Bài Một vách phẳng có kích thước vách (4×3)m, cấu tạo lớp: - Lớp thứ gạch Samốt có SM = 113 mm, SM = 1,28 W/m.K - Lớp thứ hai xỉ than có X = 150 mm, X = 0,15 W/m.K - Lớp thứ ba gạch đỏ có g = 220 mm, g = 0,8 W/m.K Nhiệt độ bề mặt bên vách 1500°C, bên vách 60°C Xác định: - Lượng nhiệt truyền qua vách - Xác định vị trí có nhiệt độ 1100°C Bài Một tường lị có diện tích F = 11,5 m2 xây lớp: - Lớp gạch Samốt SM = 113 mm, SM = 0,93 W/m.K - Lớp gạch đỏ D = 110 mm, D = 0,7 W/m.K Nhiệt độ bề mặt vách 1300°C, vách 60°C không đổi - Xác định lượng nhiệt truyền qua vách 1,5 - Nếu thêm vào lớp samốt gạch đỏ lớp xỉ than có x = 110 mm, x = 0,5 W/m.K bề dày lớp gạch đỏ để tổn thất nhiệt qua tường giảm 1/3 Tính nhiệt độ lớp có thêm lớp xỉ (tw2, tw3 ) Bài Một đoạn ống gió vng có tiết diện 500×250 mm, chiều dài l = 1,2 m chế tạo tơn mạ kẽm dày T = 0,75mm có hệ số dẫn nhiệt T=55 W/m.K, bọc cách nhiệt thủy tinh dày B = 20 mm, hệ số dẫn nhiệt B=0,05 W/m.K Nhiệt độ mặt ống gió 20°C, nhiệt độ mặt ngồi ống gió 30°C - Xác định lượng nhiệt truyền qua ống gió - Nếu thay thủy tinh AEROFLEX dày 10mm có =0,034 W/m.K lượng nhiệt tổn thất Bài Một ống thép đường kính d1/d2 = 300mm/320 mm, hệ số dẫn nhiệt T = 50 W/m.K, bọc lớp cách nhiệt phía ngồi: - Lớp thứ có chiều dày δCN1 = 40 mm, hệ số dẫn nhiệt CN1 = 0,25 W/m.K - Lớp thứ hai có chiều dày δCN2 = 70 mm, hệ số dẫn nhiệt CN2 = 0,12 W/m.K Nhiệt độ mặt ống tw1 = 380°C, nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt thứ hai tw4 = 50 °C Xác định: - Tổn thất nhiệt 6m chiều dài ống nửa Nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt (tw2, tw3) Bài Một ống thép dài 10m đường kính d1/d2 = 240mm/250 mm, hệ số dẫn nhiệt 1 = 50 W/m.K, bọc lớp cách nhiệt có chiều dày δ = 50 mm, hệ số dẫn nhiệt 2 = 0,05 W/m.K Nhiệt độ mặt ống tw1 = 120°C, nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt thứ hai tw3 = 50 °C Xác định tổn thất nhiệt ngày đêm Bài Một ống thép đường kính d1/d2 = 100mm/120 mm, hệ số dẫn nhiệt T = 55 W/m.K, bọc lớp cách nhiệt có 2 = 0,09 W/m.K Nhiệt độ mặt ống tw1 = 200°C, nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt tw3 = 50 °C Xác định chiều dày d2 nhiệt độ tw2 để tổn thất nhiệt không vượt 300W/m Bài Đường ống nước lạnh thép đường kính d2/d1 = 220mm/200 mm, hệ số dẫn nhiệt T = 55 W/m.K, bọc cách nhiệt AEROFLEX dày 40mm, hệ số dẫn nhiệt AEROFLEX CN = 0,35 W/m.K Nhiệt độ mặt ống 10°C, nhiệt độ mặt ống 30°C Xác định: - Tổn thất nhiệt 20m chiều dài ống hai Nếu dùng thép ống có đường kính 60mm/40mm chiều dày lớp cách nhiệt để tổn thất nhiệt 1m chiều dài ống không đổi 3 TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU Bài Ống dẫn nước lạnh có đường kính ngồi d = 50 mm, nhiệt độ mặt ngồi °C, nhiệt độ khơng khí xung quanh tf = 25 °C Xác định: - Trị số Gratgốp: Gr - Trị số Nutxen: Nu - Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu: - Lượng nhiệt trao đổi 10 m bề mặt ống với khơng khí 1,5 Bài Một dây dẫn điện có đường kính d =4 mm, dài l = 0.8 m, nhiệt độ bề mặt tw = 80 °C, đặt ống nước nằm ngang có nhiệt độ tn = 30 °C Xác định: - Trị số Rayleigh: Ra - Trị số Nutxen: Nu - Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu:  - Lượng nhiệt trao đổi dây dẫn nước 1,5 Bài Mặt ngồi tường có kích thước h = 3,5m, b = m, nhiệt độ bề mặt tw = 30 °C, khơng khí có nhiệt độ tk = 25 °C Xác định: - Trị số Rayleigh: Ra - Trị số Nutxen: Nu - Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu:  - Lượng nhiệt trao đổi bề mặt tường khơng khí Bài Bề mặt đoạn đường có kích thước a = 10 m, b = 3,5 m, nhiệt độ bề mặt t w = 30 °C, khơng khí có nhiệt độ tk = 25 °C Xác định: - Trị số Gratgốp: Gr - Trị số Nutxen: Nu - Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu:  - Lượng nhiệt trao đổi bề mặt đường khơng khí Bài Nước chảy ống có đường kính d = 40 mm, dài l = 12 m với tốc độ = m/s Nhiệt độ trung bình nước ống tf = 10°C bề mặt vách: tw = 14 °C Xác định: - Trị số Rây nôn: Re - Trị số Nutxen: Nu - Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu:  - Lượng nhiệt trao đổi nước vách ống 2,5 Bài Khơng khí lưu động ống có đường kính d = 350 mm, dài l = m với tốc độ  =7.5 m/s Nhiệt độ trung bình khơng khí ống t f = 20 °C bề mặt vách: tw = 23°C Xác định: - Trị số Rây nôn: Re - Trị số Nutxen: Nu - Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu :  - Lượng nhiệt trao đổi khơng khí vách ống 10 Bài Tính hệ số tỏa nhiệt trung bình dầu máy biến áp chảy ống nằm ngang có đường kính d = 10 mm, dài l = m với tốc độ = 0,7 m/s Nhiệt độ trung bình dầu t f = 80 °C bề mặt vách: tw = 20 °C Bài Khói chuyển động ống nằm ngang có đường kính d = 200 mm, dài l = 15 m với tốc độ  = 10 m/s Nhiệt độ trung bình khói tf = 300 °C bề mặt vách: tw = 40 °C Xác định dòng nhiệt đối lưu Bài Khói chuyển động ống nằm ngang có đường kính d = 105 mm, dài l = 11 m với tốc độ = 8,5 m/s Nhiệt độ trung bình khói tf = 100 °C bề mặt vách: tw = 50 °C Xác định dòng nhiệt đối lưu Bài 10 Bao lò đặt nằm ngang có đường kính d = 500 mm Nhiệt độ khơng khí xung quanh tf = 40 °C bề mặt ngồi lớp bảo ơn: tw = 50 °C Xác định lượng nhiệt tỏa từ m2 bề mặt ngồi bao tới khơng khí xung quanh 4 BỨC XẠ NHIỆT Bài Xác định nhiệt lượng trao đổi xạ phẳng song song có kích thước (4x5)m Biết: - Nhiệt độ 1: Tw1 = 700 K - Nhiệt độ 2: Tw2 = 400 K Hệ số xạ là: C1 = C2 = 4,8 W/m2K4 Đặt chắn có hệ số xạ CM = 4,8 W/m2K4 Xác định lượng nhiệt trao đổi xạ nhiệt độ chắn Bài Xác định nhiệt lượng trao đổi xạ phẳng song song có kích thước (4x6) m Biết: - Nhiệt độ 1: Tw1 = 1000 K - Nhiệt độ 2: Tw2 = 450 K Độ đen là: 1 =  0,8 W/m2 Đặt chắn có hệ số xạ M = 0,8 W/m2 Xác định lượng nhiệt trao đổi xạ nhiệt độ chắn Bài Hai phẳng rộng đặt gần nhau, nhiệt độ hệ số hấp thụ hai tương ứng t1 = 527°C, A1=0,7; t2 = 27°C, A2=0,2 Xác định suất xạ hiệu tấm, dòng nhiệt xạ hiệu hai Nếu đặt chắn có độ đen M 0,5 vào chúng dịng nhiệt xạ giảm phần trăm Bài Hai phẳng đặt song song, thứ có nhiệt độ t1= 627°C, độ đen 1  0,8; thứ hai có nhiệt độ t2= 25°C, độ đen 2  0,6 Tính khả xạ tấm, đen quy dẫn lượng nhiệt trao đổi xạ hai phẳng Bài Xác định tổn thất nhiệt xạ từ bề mặt ống thép có đường kính d=70mm, dài 3m, nhiệt độ bề mặt ống t1=227°C, hai trường hợp: a Ống đặt phòng rộng có nhiệt độ tường bao bọc t2=27°C b Ống đặt cống có kích thước (0,3x0,3)m nhiệt độ vách cống t2=27°C Biết độ đen ống thép 1  0,95 vách ống 2  0,3 Bài Một bề mặt có độ đen  0,62 Năng suất xạ đo bề mặt 49000W/m2 Biết suất xạ nguồn sáng chiếu tới l 6250 W/m2 Xác định nhiệt độ bề mặt 5 TRUYỀN NHIỆT Bài Một tường phẳng cao m, rộng 4m Tường cấu tạo lớp: - Lớp vữa bata dày δ1 =15mm có 1 = 0,8 W/m.K - Lớp gạch đỏ dày δ2 = 220mm có 2 = 0,75 W/m.K - Lớp ngồi vữa bata dày δ3 = 15mm có 3 = 0,8 W/m.K Nhiệt độ khơng khí bên tường 27°C, bên tường 35°C Hệ số toả nhiệt bên tường W/m2K, bên tường 25 W/m2K Xác định: - Lượng nhiệt truyền - Nhiệt độ vách vách tường (tw1, tw4) Bài Về mùa đông nhiệt độ ngồi trời tf2 =15°C, nhiệt độ phịng tf1 =25°C Tường nhà xây gạch đỏ có chiều dày  = 250mm, hệ số dẫn nhiệt gạch =0,7 W/m.K Hệ số TĐNĐL tự nhiên phía phía ngồi tường tương ứng α1=8 W/m2K, α2= 13 W/m2K Hãy xác định: - Mật độ dòng nhiệt - Nhiệt độ hai mặt tường nhà Bài Một tường lò bên gạch chịu lửa, dày 250mm, hệ số dẫn nhiệt 0,348W/m.K, bên gạch đỏ dày 250mm, hệ số dẫn nhiệt 0,695W/m.K Nếu khói lị có nhiệt độ 1300°C, hệ số toả nhiệt từ khói đến gạch 34,8W/m2K; nhiệt độ khơng khí xung quanh 30°C Hệ số toả nhiệt từ gạch đến khơng khí 11,6W/m 2K - Tìm mật độ dòng nhiệt truyền qua tường lò nhiệt độ tiếp xúc hai lớp gạch - Tìm vị trí có nhiệt độ 500°C Bài Truyền nhiệt qua vách phẳng lớp có chiều dày hệ số dẫn nhiệt: δ1= 100mm; δ2 = 200mm; λ1 = 0,4W/m2K; λ2 = 4W/m2K Dịng chất khí nóng có tf1= 300°C, hệ số toả nhiệt đối lưu α1 = 20W/m2K, dòng khí lạnh có α2 = 10W/m2K Biết nhiệt độ tiếp xúc hai lớp 120°C Xác định nhiệt độ dịng khí lạnh nhiệt độ bề mặt Bài Một tường lị có chiều dày = 0,250m; Hệ số dẫn nhiệt tường =0,75 W/m.K Cho biết nhiệt độ sản phẩm cháy buồng đốt tf1 = 850°C, nhiệt độ khơng khí bên ngồi tf2 = 50°C; Hệ số toả nhiệt bên 1= 60 W/m2K, bên 2= 25 W/m2 độ - Xác định tổn thất nhiệt qua tường nhiệt độ mặt tường - Để giảm 1/2 tổn thất nhiệt người ta phủ mặt vách vật liệu cách nhiệt có CN = 0,4 W/m.K Xác định chiều dày cần thiết lớp Bài Một ống dẫn thép có đường kính d1/d2 = 200mm/216 mm, hệ số dẫn nhiệt T = 50 W/m.K, bọc lớp cách nhiệt dày 120 mm, có hệ số dẫn nhiệt CN = 0,12 W/m.K Nhiệt độ tf1 = 300°C, nhiệt độ khơng khí xung quanh tf2 = 25°C Hệ số toả nhiệt đến bề mặt 1 = 120 W/m2K, hệ số toả nhiệt từ bề mặt ngồi đến khơng khí2 = 9,5 W/m2K Xác định: - Tổn thất nhiệt 6m chiều dài ống nửa - Nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt (tw2, tw3) Bài Kênh dẫn khơng khí lạnh hệ thống điều hòa nhiệt độ trung tâm làm thép dày 0,002 m, hệ số dẫn nhiệt 1 = 0,50W/m.K, có tiết diện chữ nhật (axb) = (0,2x0,25) bọc lớp cách nhiệt dày 10mm, hệ số dẫn nhiệt2 = 0,05 W/m.K Nhiệt độ trung bình khơng khí lạnh tf1= 20°C, nhiệt độ phía ngồi tf2 = 30°C Hệ số TĐNĐL kênh dẫn xem nhau: 1= 2= 10 W/m2K Xác định: - Nhiệt lượng truyền từ môi trường vào khơng khí lạnh m chiều dài - Nhiệt độ hai mặt lớp cách nhiệt Bài Một ống dẫn thép có đường kính d1/d2 = 200mm/216 mm, hệ số dẫn nhiệt T = 46,44 W/m.K Nhiệt độ tf1 = 300°C, nhiệt độ không khí xung quanh tf2 = 25°C Hệ số toả nhiệt đến bề mặt 1 = 116 W/m2K, hệ số toả nhiệt từ bề mặt ngồi đến khơng khí 2 = 9,86 W/m2K Xác định: - Tổn thất nhiệt 1m chiều dài ống ngày đêm - Nếu ống bọc lớp cách nhiệt có 2 = 120mm 2 = 0,116W/m.K Q bao nhiêu? Tính nhiệt độ lớp Bài Một tường phẳng cao m, rộng 5m Tường cấu tạo lớp: - Lớp vữa bata dày δ1 =15mm có 1 = 0,8 W/m.K - Lớp gạch đỏ dày δ2 = 220mm có 2 = 0,75 W/m.K - Lớp vữa bata dày δ3 = 15mm có 3 = 0,8 W/m.K Nhiệt độ khơng khí bên tường 27°C, bên ngồi tường 35°C Vận tốc gió phịng 1,8m/s Vận tốc gió ngồi trời 3m/s Biết phịng mở cửa thơng thống Xác định: - Lượng nhiệt truyền - Nhiệt độ vách vách tường Bài 10 Một tường phẳng cao m, rộng 4,5m Tường cấu tạo lớp: - Lớp vữa bata dày δ1 =15mm có 1 = 0,8 W/m.K - Lớp gạch đỏ dày δ2 = 220mm có 2 = 0,75 W/m.K - Lớp ngồi vữa bata dày δ3 = 15mm có 3 = 0,8 W/m.K Nhiệt độ khơng khí bên tường 25°C, bên ngồi tường 37°C Vận tốc gió trời m/s Hệ số toả nhiệt từ bề mặt đến khơng khí W/m2K Xác định: - Lượng nhiệt truyền - Nhiệt độ vách vách tường 6 THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT Bài Một thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng, nước chảy ống với lưu lượng G = 1,5 kg/s, nhiệt độ nước vào t2' = 15°C, nhiệt độ nước t2'' = 80°C, nhiệt dung riêng nước cp2 = 4,18kJ/kg.K Phần vỏ bọc bên ngồi nước khống chảy ngược chiều với lưu lượng G1 = kg/s, nhiệt độ nước vào thiết bị t1’= 180°C, nhiệt dung riêng nước khoáng cp1 = 4,31 kJ/kg.K Ống có đường kính D = 1,5 cm tương đối mỏng, hệ số truyền nhiệt k = 540 W/m2°C Xác định diện tích truyền nhiệt thiết bị chiều dài cần thiết ống Bài Thiết bị trao đổi nhiệt vách ngăn ngược chiều, nhiệt dung tồn phần dịng chất lỏng nóng W1 = 200W/K, (W= GCp) nhiệt độ giảm từ 140°C đến 76°C Chất lỏng lạnh có nhiệt dung tồn phần W2 = 1000W/K, có nhiệt độ vào t2' = 18°C Hệ số truyền nhiệt thiết bị k= 48W/m2K Xác định diện tích bề mặt truyền nhiệt Bài Thiết bị trao đổi nhiệt vách ngăn với dịng mơi chất nóng, lạnh nước Biết tỉ số đương lượng nước dịng nóng lạnhW 1/W2 = 0,2; hiệu nhiệt độ dịng nước nóng 80°C, nhiệt độ đầu vào dòng lạnh 30°C, nhiệt truyền qua vách Q = 40 kW Nhiệt dung riêng đẳng áp nước 4,18 kJ/kg.K Xác định nhiệt độ dịng lạnh, lưu lượng dịng nóng lạnh Bài Thiết bị ngưng tụ (hay bình ngưng) gồm nhiều ống có đường kính 40mm với tổng chiều dài ống 10m Lượng nước bão hồ khơ ngưng bên ngồi ống có nhiệt lượng toả Qh = 123,67 kW Nhiệt độ nhiệt thiết bị ngưng tụ 120°C Lượng nước làm mát Gn = 1500 kg/h chảy bên ống với nhiệt độ đầu vào 25°C Xác định: Bài - Độ chênh nhiệt độ trung bình logarit; - Hệ số truyền nhiệt qua vách trụ Trong thiết bị trao đổi nhiệt cần làm nguội 275 kg/h chất lỏng nóng từ 120°C đến 50°C, chất lỏng nóng có nhiệt dung riêng Cpl = 3,04 kJ/kg.K Chất lỏng lạnh (chất giải nhiệt) có lưu lượng 1000 kg/h, nhiệt độ vào thiết bị 10°C, nhiệt dung riêng Cp2 = 4,18 kJ/kg.K Biết hệ số truyền nhiệt thiết bị k = 1160W/m2.K Tính diện tích truyền nhiệt thiết bị trường hợp sau: - Chất lỏng chuyển động song song chiều; - Chất lỏng chuyển động song song ngược chiều Bài Hơi nhiệt NH3 ngưng tụ đẳng áp tk = 50°C Khơng khí có lưu lượng Vk = 3300 m3/h vào dàn ngưng để làm mát có nhiệt độ vào 30°C, nhiệt độ khơng khí 40°C, khối lượng riêng khơng khí ρk = 1,2 kg/m3 Biết hệ số truyền nhiệt dàn ngưng k = 46W/m2.K, nhiệt dung riêng đẳng áp khơng khí kJ/kg.K Xác định bề mặt truyền nhiệt F Bài Hơi bão hồ khơ R22 ngưng tụ đẳng áp nhiệt độ 85°C ống đồng có đường kính 8mm Nước làm mát có lưu lượng 100 kg/h đưa vào ống, nhiệt độ nước vào 25°C, nhiệt độ nước 45°C, nhiệt dung riêng nước 4180 J/kg.K Biết hệ số trao đổi nhiệt đối lưu R22 bên ống 1350 W/m2.K, hệ số trao đổi nhiệt đối lưu nước bên ống 250 W/m2.K - Xác định hệ số truyền nhiệt ống (coi ống đồng mỏng, bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt ống đồng); - Xác định nhiệt lượng trao đổi môi chất; - Xác định chiều dài cần thiết ống đồng  ... số dẫn nhiệt CN2 = 0,12 W/m.K Nhiệt độ mặt ống tw1 = 380°C, nhiệt độ mặt lớp cách nhiệt thứ hai tw4 = 50 °C Xác định: - Tổn thất nhiệt 6m chiều dài ống nửa Nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt (tw2,... T-S Bài tập Có 0,6 kg khơng khí có thơng số ban đầu p1 = 29 bar, nhiệt độ ban đầu t1 = 355 0C, gia nhiệt đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 815 0C, k =1,4 Xác định: - Thể tích đầu cuối: V1, V2 (m3) - Nhiệt. .. k = 1,4 Bài tập Có kg khơng khí áp suất ban đầu: p1 = bar, nhiệt độ ban đầu t1 = 15 0C, gia nhiệt đẳng áp đến nhiệt độ t2 = 150 0C, k = 1,4 Xác định: - Thể tích đầu cuối: V1, V2 (m3) - Nhiệt lượng