Bài giảng Truyền nhiệt-Bài tập Đối lưu - Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI TẬP ĐỐI LƯU
1
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Ví dụ 1: Khảo sát một vách phẳng gồm 2 lớp kính với thông số:
Kính có chiều dày và hệ số dẫn nhiệt: δk = 5mm; λk = 0,7 W/mK
Không khí giữa hai lớp kính có chiều dày: δkk = 20mm
Không khí ngoài trời có nhiệt độ tf1 = 36oC; α1 = 15W/m2K
Không khí trong phòng có nhiệt độ tf2 = 24oC; α2 = 12W/m2K
Tính mật độ dòng nhiệt q (W/m2) trong 2 trường hợp:
a/ Không khí giữa 2 lớp kính xem như đứng yên. Tính nhiệt độ phía
trong của 2 lớp kính.
b/ có xét đến ảnh hưởng đối lưu của lớp không khí giữa 2 lớp kính.
Chú ý: cho phép lấy thông số vật lý của không khí giửa 2 lớp
kính ở nhiệt độ 30oC
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Ví dụ 2: ống dẫn nước nóng bằng thép có hệ số dẫn nhiệt λ1 =
46,5 W/mK, đường kính ống d1/d2 = 38/41mm.
Bên ngoài ống thép được bọc một lớp cách nhiệt có hệ số dẫn
nhiệt λ2 = 0,13 W/mK.
Nước chuyển động trong ống với vận tốc 1,6m/s; nhiệt độ nước
vào và ra khỏi ống là t’f = 81oC; t’’f = 79oC. Chiều dài ống L = 250m.
a/ Xác định tổn thất nhiệt trên 1m chiều dài ống.
b/ tính hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của nước chảy trong ống.
Khi tính toán có thể bỏ qua hệ số hiệu chỉnh do ảnh hưởng của
phương hướng dòng nhiệt (Prf/Prw)0,25 = 1
c/ tính chiều dày lớp cách nhiệt biết nhiệt độ phiá ngoài cùng là t3
= 50oC
3
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Ví dụ 3: một ống thép dẫn nước nóng có thông số:
Đường kính ngoài ống dng = 114mm, bề dày ống 7mm, chiều dài L
= 200m, hệ số dẫn nhiệt λ = 45W/mK
Nước chảy trong ống với lưu lượng G = 10kg/s, nhiệt độ trung bình
tn = 60oC.
Khi tính toán bỏ quả ảnh hưởng của phương hướng dòng nhiệt.
Hãy xác định:
a/ tổn thất nhiệt từ ống ra môi trường không khí bên ngoài, biết
dòng không khí có tốc độ 8m/s và nhiệt độ trung bình của dòng không
khí tf = 30oC thổi vuông góc với trục ống.
b/ chênh lệch nhiệt độ của nước khi đi qua ống.
4
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Ví dụ 4: khảo sát dòng lưu chất chảy ổn định trong ống có tiết diện
hình chữ nhật kích thước 1in x 2in, chiều dài ống 6m, vận tốc dòng
lưu chất 6m/s, dòng lưu chất chảy đầy ống. Nhiệt độ trung bình của
lưu chất: 60oC. Bỏ qua ảnh hưởng của phương hướng dòng nhiệt
Hãy xác định hệ số toả nhiệt đối lưu của dòng lưu chất, biết:
• Lưu chất là nước
• Lưu chất là không khí
• Lưu chất là dầu máy động cơ với: ρ = 864kg/m3; cp =
2047J/kgK; ν = 0,0839.10-3 m2/s; Pr = 1050; λ = 0,14W/m2K
5
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Ví dụ 5: khảo sát dòng không khí chảy trong ống có nhiệt độ vào
là 40oC, nhiệt độ ra là 80oC, với vận tốc 5m/s, nhiệt độ bề mặt
vách ống là 120oC. Hãy xác định hệ số toả nhiệt của lưu chất
Kích thước ống: dài 10m; hình chữ nhật, tiết diện 40x25cm
Ví dụ 6: hãy xác định hệ số toả nhiệt đối lưu của dòng lưu chất là
nước chảy trong ống có đường kính 2cm,vận tốc 1m/s, nhiệt độ
trung bình của nước 60oC, biết nhiệt độ bề mặt vách là:
• Khoảng 60oC
• 120oC
6
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
6 trang
24600
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Truyền nhiệt-Bài tập Đối lưu - Phan Thành Nhân", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_truyen_nhiet_bai_tap_doi_luu_phan_thanh_nhan.pdf
