Bài tập về nhà môn Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt - Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI TẬP VỀ NHÀ MÔN
TRUYỀN NHIỆT VÀ
THIẾT BỊ TRAO ĐỔI
NHIỆT
NỘP LẦN 2 – TRƯỚC
NGÀY THI MỘT NGÀY
1
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 1:
Khaûo saùt moät vaùch phaúng 2 lôùp coù caùc thoâng soá laøm vieäc nhö sau:
• Beà daøy vaø heä soá daãn nhieät cuûa lôùp thöù nhaát laø δ1 = 100 mm vaø λ1 = 0,8 W/m.ñoä.
• Beà daøy vaø heä soá daãn nhieät cuûa lôùp thöù hai laø δ2 = 200 mm vaø λ2 = 1,1 W/m.ñoä.
- Nhieät ñoä vaø heä soá toûa nhieät ñoái löu cuûa khoùi noùng tieáp xuùc vôùi beà maët beân ngoaøi
cuûa lôùp thöù nhaát laø tf1 = 150oC vaø α1 = 30 W/m2.ñoä.
- Nhieät ñoä vaø heä soá toûa nhieät ñoái löu cuûa khoâng khí tieáp xuùc vôùi beà maët beân ngoaøi
cuûa lôùp thöù hai laø tf2 = 35oC vaø α2 = 12 W/m2.ñoä.
Xaùc ñònh:
a) Caùc nhieät ñoä beà maët beân ngoaøi cuûa vaùch phaúng (tw1 vaø tw3) vaø nhieät ñoä beà maët
tieáp xuùc tw2 giöõa lôùp thöù nhaát vaø lôùp thöù hai.
b) Nhieät löôïng truyeàn qua vaùch, cho bieát dieän tích beà maët vaùch laø 10 m2.
c) Neáu hoaùn ñoåi thöù töï cuûa hai lôùp taïo neân vaùch phaúng thì caùc keát quaû ñaõ tính ôû
treân coù bò aûnh höôûng khoâng? Trong thöïc teá, khi löïa choïn caùch boá trí thöù töï caùc
lôùp thì ta caàn chuù yù ñeán ñieàu gì?
2
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 2:
Khaûo saùt moät oáng daãn nöôùc noùng coù caùc thoâng soá laøm vieäc nhö sau:
• Ñöôøng kính trong, beà daøy oáng, chieàu daøi oáng vaø heä soá daãn nhieät cuûa vaät lieäu
laøm oáng laàn löôït laø d1 = 200 mm, δ1 = 15 mm, L = 10 m vaø λ1 = 60 W/m.ñoä.
• Toác ñoä vaø nhieät ñoä trung bình cuûa nöôùc chaûy trong oáng laø ω = 1,2 m/s vaø tn =
700C.
Cho bieát nhieät ñoä trung bình cuûa beà maët beân trong cuûa oáng laø tw1 = 69,50C. Xaùc
ñònh:
a) Toån thaát nhieät töø oáng ra moâi tröôøng.
b) Nhieät ñoä beà maët beân ngoaøi cuûa oáng tw2.
c) Ñoä cheânh leäch nhieät ñoä cuûa nöôùc giöõa ñaàu vaøo vaø ñaàu ra cuûa oáng.
d) Cho bieát nhieät ñoä vaø heä soá toûa nhieät ñoái löu cuûa khoâng khí xung quanh oáng laø
tf = – 40oC vaø α2 = 15 W/m2.ñoä. Xaùc ñònh heä soá daãn nhieät λ2 cuûa lôùp vaät lieäu
boïc beân ngoaøi oáng neáu beà daøy δ2 cuûa lôùp vaät lieäu ñoù laø 25 mm. Coù nhaän xeùt
gì veà khoâng gian xung quanh oáng?
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 3:
4
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 4:
Moät thanh kim loaïi coù tieát dieän ngang hình chöõ nhaät caïnh a = 0,05 m,
b = 0,2 m, chieàu daøi thanh h = 0,6 m , moät ñaàu thanh ñöôïc haøn vaøo vaùch
thieát bò , ñaàu töï do ñöôïc ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä tf = 30
0C. Cho bieát cöôøng ñoä toûa nhieät treân beà maët cuûa thanh α = 15W/ m2 0C , heä
soá daãn nhieät cuûa vaät lieäu laøm thanh λ = 210W/m.ñoä , nhieät ñoä cuûa vaùch
thieát bò laø to = 200 0C
Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh Q , [ W ]
( khi tính boû qua toûa nhieät ôû ñænh thanh )
5
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 5:
6
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 6:
Moät oáng daãn khí noùng ñöôøng kính d = 0,5 m ñaët naèm ngang, moät phaàn oáng ñi
trong nhaø xöôûng, moät phaàn oáng ôû ngoaøi trôøi. Bieát nhieät ñoä beà maët oáng tw =
470 oC, ñoä ñen εw = 0,85.
Haõy tính toån thaát nhieät Q treân 1 m chieàu daøi oáng ñoái vôùi:
Ñoaïn oáng trong nhaø vôùi nhieät ñoä khoâng khí xung quanh tf = 30 oC
Ñoaïn oáng ngoaøi trôøi, tf = 30 oC khi gioù thoåi vôùi toác ñoä ω = 2 m/s xieân
goùc 60 o so vôùi truïc oáng.
7
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 7:
Moät vaùch phaúng ñöôïc caáu taïo töø hai taám toân coù dieän tích F = 2 m2, khoaûng
caùch giöõa chuùng δ = 5 cm. Vaùch ñöôïc boá trí thaønh 4 tröôøng hôïp nhö hình veõ. Ñoä
ñen cuûa beà maët laø εw = 0.2. Nhieät trôû daãn nhieät cuûa toân coù theå boû qua. Aùp suaát
khoâng khí giöõa hai taám toân xem baèng aùp suaát khí trôøi (B = 760 mmHg).
Q
Q
Khoâng khí B = 760 mmHg
Khoâng khí B = 760 mmHg
a)
b)
Q
Q
Chaân khoâng
Chaân khoâng
c)
d)
1/ Tính nhieät löôïng truyeàn qua taám trong tröôøng hôïp a vaø b.
2/ Tính nhieät löôïng truyeàn qua taám trong tröôøng hôïp c vaø d.
8
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 8:
9
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI 9:
10
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Một thiết bị trao đổi nhiệt dạng ống lồng ống, lưu động ngước chiều:
BÀI 10:
• Ống nhỏ φd = 19/21mm; Ống lớn φD = 38/42mm
• Dầu máy biến áp chuyển động bên ngoài ống nhỏ, với lưu lượng 0,4kg/s, nhiệt
độ giảm từ t’1 = 70oC xuống t’’1 = 40oC. Cho biết thông số nhiệt vật lý trung bình
của dầu như sau: ρd = 859,05kg/m3; Cpd = 1,8845kJ/kgđộ; λd = 0,2154W/mđộ; υd =
6,68.10-6m2/s; βd = 7,075.10-4 (1/K); Prd = 99,4
• Nước chuyển động bên trong ống nhỏ có lưu lượng 0,2kg/s, nhiệt độ nước tăng
từ t’2 = 15oC đến t’’2 = ? lấy gần đúng nhiệt dung riêng của nước Cpn 4,174kJ/kgđộ;
ρn = 995,175kg/m3; λn = 61,439.10-2W/mđộ; υn = 0,8432.10-6m2/s; Prn = 5,724.
Hãy xác định:
a/ Hệ số tỏa nhiệt về phía nước α2. Cho phép bỏ qua ảnh hưởng của phương hướng
dòng nhiệt, tức là (Prf/Prw)0,25 = 1
b/ Hệ số tỏa nhiệt về phía dầu α1. (Lấy gần đúng nhiệt độ bề mặt vách trao đổi về phía
dầu twd = 35oC Prwd = 173,5)
c/ Hệ số truyền nhiệt tổng k. Biết nhiệt trở dẫn nhiệt của vách ống xét về phía bề mặt
ngoài của ống nhỏ là Rv = 0,0002m2độ/W. (Bỏ qua nhiệt trở do cáu cặn trên bề mặt
vách ống trao đổi nhiệt).
d/ Biểu diễn sơ đồ t-F và Tính diện tích truyền nhiệt của thiết bị
11
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
CHÚC CÁC EM HỌC
TỐT VÀ THI TỐT
12
Cán bộ giảng dạy: Ths. Phan Thành Nhân
12 trang
04/05/2022
6440
Bạn đang xem tài liệu "Bài tập về nhà môn Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt - Phan Thành Nhân", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_tap_ve_nha_mon_truyen_nhiet_va_thiet_bi_trao_doi_nhiet_p.pdf
