›
›

Bài giảng Truyền nhiệt - Chương 1: Những khái niệm cơ bản - Hà Anh Tùng

Download
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
TRUYỀN NHIỆT  
¾ GV: TS. HÀ ANH TÙNG – Bộ môn “Công nghệ nhiệt lạnh”  
¾ Số tiết học: 42 tiết kéo dài trong 16 tuần  
- Tuần 1 Æ 7 : 4 chương đầu tiên  
- Tuần 8 - 9 : KIỂM TRA giữa học kỳ  
20%  
- Tuần 10 Æ 16 : 4 chương cuối  
- THI CUỐI HỌC KỲ  
80%  
p.1  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Mục đích môn học  
¾ Nắm vững sự truyền năng lượng xảy ra giữa các vật và trong thiết bị do  
sự chênh lệch nhiệt độ gây nên Æ nâng cao hiệu quả sử dụng năng lượng  
¾ là môn cơ sở để nghiên cứu và thiết kế các loại máy nhiệt nói  
riêng và các hệ thống nhiệt động nói chung  
VD: - Các loại động cơ nhiệt: ĐC đốt trong, ĐC phản lực  
- HTĐHKK, Tủ lạnh  
- Các thiết bị sấy, lò hơi  
- Bơm, máy nén  
- Các hệ thống sử dụng năng lượng mặt trời, vv….  
p.2  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Nội dung môn học  
¾ Chương 1: Những khái niệm cơ bản  
¾ Chương 2: Dẫn nhiệt  
¾ Chương 3: Những khái niệm cơ bản về trao đổi nhiệt đối lưu  
¾ Chương 4: Trao đổi nhiệt đối lưu trong môi trường 1 pha  
¾ Chương 5: Trao đổi nhiệt khi chất lỏng biến đổi pha  
¾ Chương 6: Trao đổi nhiệt bằng bức xạ  
¾ Chương 7: Truyền nhiệt  
¾ Chương 8: Thiết bị trao đổi nhiệt  
p.3  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Tài liệu tham khảo  
1. Hoàng đình Tín, Truyền nhiệt & Tính toán thiết bị trao  
đổi nhiệt, NXB Khoa học và Kỹ thuật, 2007.  
2. Hoàng Đình Tín, Bùi Hải – Bài tập Nhiệt động lực học  
Kỹ thuật & Truyền Nhiệt - NXB ĐHQG TpHCM. 2002  
3. Hoàng đình Tín, Cơ sở Nhiệt công nghiệp, NXB Đại học  
quốc gia Tp HCM, 2006.  
4. M. Mikheyev - Fundamental of Heat Transfer - Mir  
Publisher, Moscow, 1968.  
p.4  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Bài 1  
Chương 1 (Phần 1): Những khái niệm cơ bản  
1.1 Khái niệm chung về Truyền nhiệt  
- Dẫn nhiệt  
1.2 3 dạng Truyền nhiệt  
- Đối lưu  
- Bức xạ  
1.3 Bài toán Truyền nhiệt tổng hợp  
1.4 Giới thiệu về Thiết bị trao đổi nhiệt  
p.5  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
1.1 Khái niệm chung về Truyền nhiệt  
™ Là dạng truyền năng lượng khi có sự chênh lệch về nhiệt độ  
Joule: J = N.m  
NHIỆT LƯỢNG  
Q : đơn vị  
Watt : W = J/s  
VD:  
- Xác định nhiệt độ tại 1 vị trí nào đó trong vật  
- Xác định Nhiệt lượng Q truyền qua vật  
p.6  
Bài toán truyền nhiệt :  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
1.2 3 dạng truyền nhiệt cơ bản  
A. Dẫn nhiệt  
- Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa  
các vùng trong vật rắn hoặc giữa 2  
vật rắn tiếp xúc nhau.  
B. Đối lưu  
- Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa bề  
mặt vật rắn với môi trường chất lỏng  
xung quanh nó.  
C. Bức xạ  
- Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ  
giữa 2 vật đặt cách xa nhau  
p.7  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
A. Dẫn nhiệt  
ĐN: là quá trình truyền nhiệt khi có 2 điều kiện:  
- Từ vùng có To cao đến vùng có To thấp  
- và giữa các phần của 1 vật hay giữa các vật tiếp xúc nhau.  
(Đây là qt truyền nhiệt điển hình trong vật rắn: bản chất do sự truyền động năng  
hay va chạm giữa các phân tử, nguyên tử)  
Q
p.8  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Tiết diện F  
Qx  
x
™ Dòng nhiệt truyền qua vật (trong 1s) theo phương x được tính theo ĐL Fourier:  
Qx  
qx = =−λ  
F ∂x  
∂T  
∂T  
∂x  
(W/m2)  
Qx = −λF  
(W)  
- Qx là dòng nhiệt truyền theo phương x trong thời gian 1s (W)  
- qx là mật độ dòng nhiệt truyền theo phương x trong thời gian 1s (W/m2)  
- T là nhiệt độ tuyệt đối của vật (K)  
với:  
- F là diện tích tiết diện vuông góc với phương x (m2)  
- λ là hệ số dẫn nhiệt của vật (W/m.K)  
p.9  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Ví dụ: Tính toán dẫn nhiệt qua vách phẳng  
- Vách phẳng có:  
+ Diện tích F (m2)  
Q
+ Bề dày δ (m)  
+ Hệ số dẫn nhiệt λ (W/m.K)  
+ Nhiệt độ 2 bề mặt vách T1 và T2  
T1  
T2  
ĐL  
Fourier  
ΔT  
δ
(W)  
Q = λF  
ΔT  
δ /λ  
(W/m2)  
q =  
hay  
T1  
T2  
U
I =  
ĐL Ohm  
R
δ
λ
Rλ =  
(Rλ được gọi là nhiệt trở dẫn nhiệt của vách phẳng)  
p.10  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Ứng dụng phương pháp nhiệt trở  
t1 −t4  
R1 + R2 + R3  
q =  
p.11  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Hệ số dẫn nhiệt λ của vật liệu  
λ phụ thuộc vào nhiệt độ  
λ = λo (1+bt)  
Trong thực tế có  
thể xem λ là hằng  
số ứng với nhiệt  
độ trung bình của  
vật ttb  
Từ ttb của vật tra  
bảng suy ra λ  
p.12  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Một số ứng dụng của hiện tượng dẫn nhiệt  
Lớp nước đá có tác dụng cách  
nhiệt chống hơi lạnh xâm nhập  
Vật liệu cách nhiệt (có λ nhỏ)  
p.13  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
B. Trao đổi nhiệt ĐỐI LƯU  
ĐN: là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra khi giữa một bề mặt vật rắn tiếp xúc với môi  
trường chất lỏng (khí) có nhiệt độ khác nhau Æ có sự chuyển động của chất lỏng  
Ví dụ:  
p.14  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Một số ví dụ về trao đổi nhiệt đối lưu  
p.15  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Trao đổi nhiệt đối lưu khi không khí tiếp xúc dàn nóng, dàn lạnh  
p.16  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Để tính trao đổi nhiệt đối lưu Æ thường dùng công thức Newton:  
(W)  
(
)
Q =α F Tw −Tf  
Q
Tf  
F
ΔT  
1/α  
(W/m2)  
q =  
hay  
Tw  
- α là hệ số tỏa nhiệt đối lưu (W/m2.K)  
- F là diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (m2)  
trong đó:  
THỰC NGHIỆM  
- Tw là nhiệt độ trung bình của bề mặt ( K hoặc oC)  
- Tf là nhiệt độ trung bình của chất lỏng ( K hoặc oC)  
Tương tự quá trình dẫn nhiệt đặt  
Tf  
1
là nhiệt trở đối lưu  
Rα =  
SƠ ĐỒ: Rα  
α
Tw  
p.17  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
C. Trao đổi nhiệt BỨC XẠ  
ĐN: là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa các vật có nhiệt độ khác nhau đặt cách  
xa nhau Æ Năng lượng bức xạ truyền trong không gian dưới dạng sóng điện từ  
p.18  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
Tính chất của năng lượng bức xạ  
- Mọi vật luôn phát ra năng lượng bức  
xạ và nhận năng lượng bức xạ từ các  
vật khác đến  
- Năng lượng bức xạ phát ra từ vật tỉ lệ  
với nhiệt độ tuyệt đối lũy thừa bậc 4  
E ~ T4  
- Vật đen tuyệt đối sẽ nhận năng lượng  
bức xạ lớn nhất  
p.19  
Người soạn: TS. Hà anh Tùng  
ĐHBK tp HCM  
8/2009  
A White sifaka Lemur  
To warm up in the morning, they turn their dark bellies toward  
the sun.  
p.20  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 26 trang baolam 29340 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Truyền nhiệt - Chương 1: Những khái niệm cơ bản - Hà Anh Tùng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_truyen_nhiet_chuong_1_nhung_khai_niem_co_ban_ha_an.pdf