Câu hỏi lý thuyết quá trình thiết bị truyền nhiệt

Câu hỏi lý thuyết Quá trình thiết bị Truyền nhiệt CHƯƠNG : TRUYỀN NHIỆT 1.Định nghĩa dẫn nhiệt: trình truyền nhiệt từ phần tử đến phần tử khác vật chất chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau.Thường trình xảy vật thể rắn Dẫn nhiệt xảy môi trường khí lỏng chất khí lỏng trạng thái đứng yên hay chuyển động dòng Hệ số dẫn nhiệt gì? Hệ số dẫn nhiệt lượng nhiệt tính Jun dẫn qua 1m2 bề mặt vng góc với phương dẫn nhiệt đơn vị thời gian giây chênh lệch nhiệt độ đơn vị chiều dài theo phương pháp tuyến với mặt đẳng nhiệt 10/m 2.Mặt đẳng nhiệt gì: Tập hợp tất điểm có giá trị nhiệt độ thời điểm t 3.Gradient nhiệt độ gì: Sự thây đổi nhiệt độ đơn vị chiều dài theo phương tiếp tuyến với bề mặt đẳng nhiệt lớn Trình bày trình đối lưu nhiệt -là trao đổi nhiệt dòng vật chất chuyển động, xảy có chênh lệch nhiệt độ vùng (hay phân tử) chất lưu Quá trình xãy lưu thể lỏng khí Trình bày định luật cấp nhiệt Newton viết cơng thức tính:t Lượng nhiệt dQ nguyên tố bề mặt dF vật thể (có nhiệt độ tT) cấp cho mơi trường xung quanh (có nhiệt độ t1), hay ngược lại, khoảng thời gian d , tỷ lệ với hiệu số nhiệt độ vật thể với môi trường (hay ngược lại), với dF dt Hệ số cấp nhiệt gì: Hệ số cấp nhiệt α lượng nhiệt đơn vị bề mặt tường cấp cho môi trường xung quanh (hay ngược lại, nhận từ môi trường xung quanh) khoảng thời gian giây hiệu số nhiệt độ tường môi trường (hay ngược lại) độ Trình bày yếu tố ảnh hưởng lên trình cấp nhiệt - Tính chất vật lí chất tải nhiệt - Loại chất tải nhiệt(lỏng,khí,hơi) - Chế độ chuyển động chất tải nhiệt - Kích thước, hình dạng, vị trí trạng thái bề mặt trao đổi nhiệt 8.Giải thích ảnh hưởng vận tốc dịng chảy lên q trình cấp nhiệt ? - Nếu vận tốc tăng • Tăng xáo trộn => tăng cường đối lưu, • Chiều dày lớp màng (ở sát thành thiết bị sẻ giảm => nhiệt trở giảm nên hệ số cấp nhiệt tăng • Nếu dung dịch có cặn vận tốc tăng hạn chế sa lắng bề mặt => độ dày lớp cáu bẩn giảm, nhiệt trở giảm, tăng hiệu qt cấp nhiệt - Nếu vận tốc giảm ngược lại 9.Cường độ trao đổi nhiệt : chênh lệch nhiệt độ lưu thể nóng lưu thể nguội 10.Ảnh hưởng lớp biên bề mặt TĐN : Khi lưu thể chất lỏng có cặn bẩn có lớp cao bám bề mặt tường trao đổi nhiệt tăng nhiệt trở truyền nhiệt 11.Vì cấp nhiệt đối lưu tự nhiên nhỏ cấp nhiệt đối lưu cưỡng ? Trong đối lưu cưỡng có tác dụng học bên ngồi khuấy, bơm, quạt, trộn, nén nên làm tăng xáo trộn => làm tăng mức độ va chạm phân tử (có nhiệt độ khác nhau) => tăng cường đối lưu, nên cấp nhiệt đối lưu cưỡng lớn cấp nhiệt đối lưu tự nhiên 12.Khái niệm trình xạ nhiệt ? Bức xạ nhiệt tượng truyền nhiệt dạng song điện từ.phát từ vật từ bị kích thích tác dụng nhiệt nhiệt biến thành tia xạ truyền gặp vật thể phần lượng bị hấp thụ phần hay toàn 13.Nêu tên tượng xảy vật thể có nhiệt độ khác đặt mơi trường Có truyền nhiệt độ từ vật thể nóng đến vật thể có nhiệt độ thấp Tùy vào tính chất vật thể mà xảy phương thức truyền nhiệt sau: dẫn nhiệt, đối lưu, xạ nhiệt 14.Quá trình truyền nhiệt gọi truyền nhiệt đẳng nhiệt ? Truyền nhiệt đẳng nhiệt: xảy nhiệt độ hai lưu thể không thay đổi theo vị trí thời gian Nghĩa hiệu số nhiệt độ hai lưu thể số vị trí thời gian 15.Quá trình nhiệt nhiệt gọi truyền nhiệt biến nhiệt ổn định ? Quá trình truyền nhiệt có xảy nhiệt độ có thay đổi q trình làm việc liên tục có hiệu số truyền nhiệt hai lưu thể thay đổi theo vị trí khơng thay đổi theo thời gian đc gọi truyền nhiệt biến nhiêt ổn định 16.Nêu giải thích lý chọn cấu tử ống/ngồi ống ? Trong ống: Nhiều cặn bẩn để dễ vệ sinh Áp suất lớn ống đường kính ống nhỏ chịu áp lớn Có tính ăn mịn cao ăn mịn ống cịn ngồi ống ăn mịn ống, vỏ thiết bị khác Có nhiệt độ cao thấp tránh mát nhiệt Ngoài ống: Có thể tích lớn, đặc biệt lưu thể dạng khí áp suất thường hệ số cấp nhiệt nhỏ Hơi bão hòa, dễ tách ngưng tụ CHƯƠNG : ĐUN NÓNG, LÀM NGUỘI, NGƯNG TỤ 1.Nêu tiêu chí để lựa chọn nguồn nhiệt q trình đun nóng -Nhiệt độ đun nóng khả điều chỉnh nhiệt độ -Áp suất bão hòa độ bền ảnh hưởng nhiệt độ -Độ độc tính hoạt động hóa học -Độ an tồn đun nóng(khơng cháy,nổ, ) -Rẻ dễ tìm 2.Giải thích lý phải tháo nước ngưng khỏi thiết bị trao đổi nhiệt ? Vì khơng tháo nước ngưng ,thì phần nước ngưng chiếm chỗ phần đáy thiết bị(chiếm chỗ không gian hơi)→bề mặt trao đổi nhiệt làm ảnh hưởng đến hiệu q trình TĐN làm phần thể tích bị chiếm chỗ mà lượng nhiệt cung cấp lớn nhiều so với lượng nhiệt lỏng ngưng tụ cung cấp → hiệu trình TĐN giảm 3.Tại đun nóng với mức nhiệt độ 1800C nước bão hịa khơng cịn ưu tiên ? Vì nhiệt độ tăng áp suất suất bão hịa tăng đồng thời ẩn nhiệt hóa giảm Do tăng nhiệt độ thiết bị phức tạp thêm, hiệu suất sử dụng nhiệt bị giảm, phương pháp đun nóng nước bão hòa sử dụng tốt trường hợp đun nóng khơng q 1800C 4.Bơm vận tốc chất lỏng (Tăng cường độ trao đổi nhiệt ) -Vận tốc tăng : • Tăng xáo trộn, tăng hội vận chuyển nhiệt =>Tăng cường độ đối lưu • Lớp màng bề mặt tiếp xúc dòng lưu chất với tường làm chiều dài lớp biên giảm => hệ số cấp nhiệt tăng nhiệt trở qua nhỏ lại R giảm • Nếu dung dịch có cặn vận tốc tăng hạn chế sa lắng bề mặt => độ dày lớp cáu bẩn giảm, nhiệt trở giảm, tăng hiệu trình cấp nhiệt 5.Nêu ảnh hưởng khí khơng ngưng thiết bị TĐN Khí khơng ngưng tụ tập gần bề mặt vách, mặt lớp khí cản trở việc tiếp xúc với bề mặt vách Ngoài ra, lớp nhiệt trở lớp khí lớn→ cường độ trao đổi nhiệt bề mặt vách giảm tỏa nhiệt ngưng giảm mạnh.Đồng thời lượng khí khơng ngưng làm độ chân không giảm,áp suất riêng phần hàm lượng tương đối hỗn hợp giảm xuống,làm giảm hệ số truyền nhiệt thiết bị 6.Tại phải có phận tháo khí khơng ngưng thiết bị sử dụng bão hịa đun nóng ? Vì khí khơng ngưng tập hợp trên, nhiệt độ lớn hệ số cấp nhiệt α nhỏ nên phải tháo để tăng khoảng không gian làm việc => Truyền nhiệt hiệu 7.Nêu đặc điểm, ưu điểm, nhược điểm nguồn nhiệt nước bão hịa - Ưu điểm: • • • • • Lượng nhiệt cung cấp lớn Đun nóng đồng Hệ số cấp nhiệt cao → bề mặt truyền nhiệt nhỏ(α=10000-15000 W/m2C) Điều chỉnh nhiệt dễ dàng cách điều chỉnh áp suất bão hòa Vận chuyển xa đường ống - Nhược điểm: • • Nhiệt độ đun nóng hạn chế( 10000) khác với vận tốc mà ta sử dụng để tính tốn phải tiến hành chia ngăn để tăng vận tốc 13.Nêu ưu nhược điểm sử dụng bão hịa để đun nóng ? - Ưu điểm: + Lượng nhiệt cung cấp lớn + Đun nóng đồng + Hệ số cấp nhiệt cao → bề mặt truyền nhiệt nhỏ(α=10000-15000 W/m2C) + Điều chỉnh nhiệt dễ dàng cách điều chỉnh áp suất bão hòa + Vận chuyển xa đường ống - Nhược điểm: + Nhiệt độ đun nóng hạn chế(