Bài tập môn Kỹ thuật nhiệt - Phần Truyền nhiệt
BÀI TẬP MÔN: KỸ THUẬT NHIỆT (2TC)
PHẦN TRUYỀN NHIỆT
BÀI TẬP CHƯƠNG 6:
Bài 1) Tường lò gồm 3 lớp: lớp gạch samot (δ1 = 200mm; λ1 = 1,20W/m.K), lớp cách nhiệt (δ2
= 125mm; λ2 = 0,20W/m.K), lớp gạch đỏ (δ3 = 250mm; λ3 = 0,8W/m.K). Nhiệt độ tường phía
trong là tw1 = (1200 + MS*10)0C và phía ngoài là tw4 = 500C.
a. Xác định dòng nhiệt tổn thất qua tường
b. Xác định nhiệt độ bề mặt tiếp xúc giữa các lớp tw2 và tw3
c. Nếu thay lớp cách nhiệt bằng lớp gạch đỏ với δ2 = 250mm thì tổn thất nhiệt qua tường là bao
nhiêu?
Bài 2) Một tường lò xây bằng hai lớp: lớp gạch samot (δ1 = 120mm; λ1 = 0,93W/m.K); lớp
gạch đỏ (δ3 = 250mm; λ3 = 0,7W/m.K). Nhiệt độ mặt trong và mặt ngoài tường lò là tw1 =
10000C; tw4 = (MS + 10)0C
a. Tính mật độ dòng nhiệt qua vách
b. Nếu thêm vào giữa một lớp bột diatômit dày δ2 = 50mm, có hệ số dẫn nhiệt
λ2 =
0,115 + 0,00023.t, W/m.K thì bề dày lớp gạch đỏ sẽ là bao nhiêu để mật độ dòng nhiệt
qua tường là không đổi.
c. Tính nhiệt độ ở các bề mặt tiếp xúc cho trường hợp b.
Bài 3) Một ống trụ làm bằng thép có hệ số dẫn nhiệt λ1 = 50W/m.K, đường kính trong d1 =
600mm, có chiều dày = 20 mm. Bọc ống thép bằng một lớp cách nhiệt dày 150mm, hệ số dẫn
0
nhiệt λ2 = 0,1W/m.K. Nhiệt độ bề mặt trong của trụ là tw1 = 100+MS*5 C và ngoài lớp cách
nhiệt là tw3 = 500C. Xác định tổn thất nhiệt trên ống có chiều dài 50 m và nhiệt độ tiếp xúc bề
mặt giữa các lớp.
Bài 4) Một ống dẫn hơi bằng kim loại có đường kính d2/d1 = 110/100mm, hệ số dẫn nhiệt λ1
= 40 + MS W/m.K, được bọc một lớp cách nhiệt có λ2 = 0,06W/m.K. Nhiệt độ bề mặt trong và
ngoài ống là tw1 = 3000C; tw3 = 400C.
a. Xác định chiều dày lớp cách nhiệt δ2 để tổn thất nhiệt qua vách ống qℓ không vượt quá
300 W/m
b. Tính nhiệt độ bề mặt tiếp xúc giữa 2 lớp
Bài 5) Một ống thép đường kính d1/d2 = 100/110mm được phủ hai lớp cách nhiệt có bề dày
như nhau δ2 = δ3 = 60 + MS mm. Nhiệt độ mặt trong của ống tw1 = 2400C và mặt ngoài của lớp
cách nhiệt thứ 2 là tw4 = 400C. Hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt thứ nhất và thứ 2 lần lượt là
λ2 = 0,06 W/m.K; λ3 = 0,12 W/m.K. Hệ số dẫn nhiệt của ống thép λ1 = 50 W/m.K.
a. Xác định mất mát nhiệt qua 1 mét dài ống qℓ và nhiệt độ trên bề mặt tiếp xúc giữa các lớp
cách nhiệt tw3
b. Nếu đổi vị trí của hai lớp cách nhiệt cho nhau, thì mất mát nhiệt trên một mét ống và nhiệt
độ giữa hai lớp cách nhiệt sẽ thay đổi thế nào?
BÀI TẬP CHƯƠNG 8:
Bài 6) Cho vật đục, xám có nhiệt độ (500+20*MS) K, hệ số hấp thụ 0,7. Bức xạ tới vật có
cường độ 5 kW/m2. Xác định cường độ bức xạ riêng, bức xạ hấp thụ, bức xạ phản xạ, bức xạ
hiệu dụng của vật.
Bài 7) Nhiệt độ của hai tấm phẳng đặt trong môi trường trong suốt lần lượt bằng 1270C và
(MS*10 + 300)0C, độ đen của hai tấm ε1 = ε2 = 0,8.
a. Tính mật độ dòng nhiệt trao đổi bằng bức xạ giữa 2 tấm
b. Giữa hai tấm có đặt một màn chắn có độ đen bằng εm = 0,05. Tính mật độ dòng nhiệt
trao đổi bằng bức xạ và nhiệt độ của màn chắn
c. Nếu muốn mật độ dòng nhiệt giảm 79 lần so với khi không có màn chắn thì số màn
chắn có εm = 0,05 là bao nhiêu?
Bài 8) Xác định tổn thất nhiệt bức xạ của một ống thép có đường kính d = (50+MS)mm, dài ℓ
= 10m, nhiệt độ bề mặt ống t1 = 2270C trong hai trường hợp:
a. Ống đặt trong phòng rộng có nhiệt độ bề mặt tường bao bọc t2 = 270C
b. Ống đặt trong cống có tiết diện hình vuông, cạnh là d+100 mm và nhiệt độ vách cống t2
= 270C.
Biết độ đen của ống thép ε1 = 0,95 và của vách cống ε2 = 0,8
Bài 9) Cho hai tấm thép đặt song song. Tấm thứ nhất có t1 = 6270C, độ đen ε1 = 0,7. Tấm thứ 2
có t2 = 270C, độ đen ε2 = 0,6.
a. Tính năng suất bức xạ của mỗi tấm E1, E2 ; độ đen qui dẫn và nhiệt lượng trao đổi bức
xạ giữa hai tấm.
b. Nếu đặt giữa hai tấm một màn chắn có độ đen εm = 0,1 thì lượng nhiệt trao đổi giảm bao
nhiêu lần
BÀI TẬP CHƯƠNG 9:
Bài 10) Một vách phẳng 2 lớp: bên trong là gạch chịu lửa, dày (1= 100 + MS*5)mm, hệ số
dẫn nhiệt bằng 1= 0,4W/m.K, nhiệt độ bên trong vách phân bố đều và bằng tW1= 12000C, bên
ngoài là lớp gạch đỏ dày 2= 250mm hệ số dẫn nhiệt 2= 0,7W/m.K, bề mặt bên ngoài tường
lò tiếp xúc với môi trường không khí có hệ số toả nhiệt = 12W/m2.K và nhiệt độ tf = 350C.
Xác định mật độ dòng nhiệt qua vách, nhiệt độ bề mặt tiếp xúc giữa 2 lớp gạch (tW2) và nhiệt
độ bề mặt ngoài của tường(tW3)
Bài 11) Vách trụ 2 lớp, lớp trong d1/d2 = 100/110mm, 1 = 0,5 W/m.K, tiếp xúc với dòng môi
chất nóng có hệ số toả nhiệt 1 = 500 W/m2.K và nhiệt độ tf1 = 3500C. Lớp ngoài d2/d3 =
110/310 mm, 2 = 0,05+MS/50 W/m.K, tiếp xúc với dòng không khí lạnh có hệ số toả nhiệt 2
= 10 W/m2.K và nhiệt độ tf2 = 200C. Xác định dòng nhiệt qua 1m chiều dài vách qℓ và nhiệt độ
bề mặt trong tW1, bề mặt ngoài tW3
Lưu ý:
- Sinh viên tự tập hợp theo nhóm 3-5 người
- Mỗi sinh viên làm bài riêng của mình, thay MS bằng 2 số cuối trong mã số sinh viên.
- Kết quả tất cả các bài được tổng kết vào trang đầu tiên đúng theo mẫu kèm theo dưới
đây. Tất cả đáp số đều làm tròn đến hàng đơn vị, ngoại trừ độ đen ε đến phần trăm
- Trình bày sạch đẹp được cộng thêm điểm
Mã số sinh viên
MS
Bài 1
a. Dòng nhiệt tổn thất qua tường
b. Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc
q
W/m2
oC
tw2
tw3
oC
c. Dòng nhiệt tổn thất qua tường khi thay lớp cách nhiệt bằng
lớp gạch đỏ
q'
W/m2
Bài 2
a. Mật độ dòng nhiệt qua vách
b. Bề dày lớp gạch đỏ
c. Nhiệt độ ở các bề mặt tiếp xúc
q
W/m2
mm
oC
δ3
tw2
tw3
oC
Bài 3
Tổn thất nhiệt trên toàn bộ chiều dài ống
Q
W
oC
Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc
Bài 4
tw1
Chiều dày lớp cách nhiệt
δ2
mm
oC
Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc giữa 2 lớp
Bài 5
tw2
Mất mát nhiệt qua 1 mét dài ống
qℓ
W/m
oC
Nhiệt độ trên bề mặt tiếp xúc giữa các lớp cách nhiệt tw3
tw3
Đổi cách nhiệt
Mất mát nhiệt qua 1 mét dài ống
qℓ'
W/m
oC
Nhiệt độ trên bề mặt tiếp xúc giữa các lớp cách nhiệt tw3
tw3
Bài 6
Bức xạ riêng
Bức xạ hấp thụ
Bức xạ phản xạ
E
W/m2
W/m2
W/m2
W/m2
EA
ER
Ehd
Bức xạ hiệu dụng
Bài 7
a. Mật độ dòng nhiệt trao đổi bằng bức xạ giữa 2 tấm
q21
W/m2
b. Mật độ dòng nhiệt trao đổi bằng bức xạ
Nhiệt độ màn chắn
q21m
Tm
W/m2
oC
c. Số màn chắn có εm = 0,05
d. Mật độ dòng nhiệt giảm
Bài 8
lần
a. Tổn thất nhiệt bức xạ trong phòng rộng
b. Tổn thất nhiệt bức xạ trong cống
Bài 9
Q
Q
W
W
Năng suất bức xạ của mỗi tấm
E1
W/m2
E2
Độ đen qui dẫn 2 tấm phẳng song song
εqd
Nhiệt lượng trao đổi bức xạ giữa hai tấm phẳng song song
q12
W/m2
Lượng nhiệt giảm khi có màn chắn
Bài 10
q12/q12m
Mật độ dòng nhiệt qua vách
q
W/m2
oC
Nhiệt độ bề mặt tiếp xúc giữa 2 lớp gạch
tw2
tw3
Nhiệt độ bề mặt ngoài của tường
Bài 11
oC
Mật độ dòng nhiệt qua vách
qℓ
tw1
tw3
W/m
oC
Nhiệt độ bề mặt trong
Nhiệt độ bề mặt ngoài
oC
Lưu ý:
- Không thay đổi đơn vị của mẫu đáp số
- Tất cả đáp số đều làm tròn đến hàng đơn vị, ngoại trừ độ đen ε đến phần trăm
4 trang
28/04/2022
21500
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập môn Kỹ thuật nhiệt - Phần Truyền nhiệt", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_tap_mon_ky_thuat_nhiet_phan_truyen_nhiet.doc
