Báo cáo thí nghiệm quá trình và thiết bị CNTP II

Trang 1 Bài 1 Thí nghiệm trao đổi nhiệt hai dòng lưu thể xuôi chiều I Cơ sở lý thuyết Trong công nghiệp sản xuất, nhất là ngành CNSH cà CNTP có rất nhiều quá trình cần đến quá trình trao đổi nhiệt giữa các chất tải nhiệt, có ba nhóm chính là trực tiếp, gián tiếp và loại đệm Trong đó thì trao đổi nhiệt gián tiếp được sử dụng rộng rãi Trong bài thí nghiệm chúng ta làm quen với thiết bị rất phổ thông đó là trao đổi nhiệt gián tiếp dạng ống xoắn ruột gà Chiều chuyển động hai lưu thể trong thiết bị ả.

Bài 1: Thí nghiệm trao đổi nhiệt hai dòng lưu thể xuôi chiều

I Cơ sở lý thuyết

Trong công nghiệp sản xuất, nhất là ngành CNSH cà CNTP có rất nhiều quá trình cần đến quá trình trao đổi nhiệt giữa các chất tải nhiệt, có ba nhóm chính là trực tiếp, gián tiếp và loại đệm Trong đó thì trao đổi nhiệt gián tiếp được sử dụng rộng rãi Trong bài thí nghiệm chúng ta làm quen với thiết bị rất phổ thông đó là trao đổi nhiệt gián tiếp dạng ống xoắn ruột

gà Chiều chuyển động hai lưu thể trong thiết bị ảnh hưởng rất lớn đến hiệu quả truyền nhiệt Trong bài này ta khảo sát hai hình thức chảy của lưu chất là xuôi chiều và ngược chiều từ đó suy ra hình thức nào hiệu quả cao hơn

Chảy xuôi chiều: Hai lưu chất chảy song song, cùng chiều nhau, trao đổi nhiệt qua một bề mặt trao đổi nhiệt

Chảy ngược chiều: Hai lưu chất chảy song song ngược chiều nhau, trao đổi nhiệt qua một

bề mặt trao đổi nhiệt

Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình của hai lưu thể trong quá trình truyền nhiệt là:

𝛥ttb =

𝛥𝑡đ−𝛥𝑡𝑐 2,3𝑙𝑜𝑔 𝛥𝑡đ

𝛥𝛥𝑡𝑐

Trong đó: 𝛥𝑡đ = t1đ – t2đ

𝛥𝑡𝑐 = t1c – t2c

II Quy trình thí nghiệm

* Sơ đồ nguyên lí:

Cách vận hành: Cấp điện, kiểm tra mở van 12 đóng các van còn lại Cấp nước vào thùng chứa 9, bật bơm 8 để bơm nước vào thùng gia nhiệt 4 đến khi nước trong thùng gia nhiệt ngập thanh gia nhiệt và cánh khuấy thì bật thanh nhiệt 3 và động cơ cánh khuấy 5, Mở van

11 cấp nước nóng vào không gian giữa ống xoắn ruột gà và thành bình trao đổi nhiệt Mở van 9 để nước tuần hoàn về thùng chứa 9 Khi nước từ thùng gia nhiệt chảy tràn qua ống chảy tràn xuống thùng chứa 9 thì điều chình lưu lượng chảy vào khoảng không gian giữa ống xoắn và thành thiết bị trao đổi nhiệt bằng cách điều chỉnh độ mở của van 9, đồng thời điều chỉnh lượng nước bơm lên thùng gia nhiệt bằng cách điều chỉnh van 10 Đo vào điều chỉnh lưu lượng nước nóng cấp vào thùng trao đổi nhiệt duy trì ở khoảng 1 lít/phút Ta đo lưu lượng dòng nước nóng bằng cách đóng van 9 và mở van 7 để dòng nước chảy vào cốc đong đồng thời bấm thời gian để biết được dòng nước nóng chảy được 1 lít cốc đong thì mất bao nhiêu thời gian Điều chỉnh van 11 đến khi dòng nước nóng chảy được 1 lít mất khoảng 1 phút (đo 5 lần)

Khi nhiệt độ dòng lưu thể nóng cấp vào bình trao đổi nhiệt duy trì ở nhiệt độ đặt (55 độ) thì mở van 2 và 4 để cấp nước lạnh vào không gian bên trong ống xoắn ruột gà từ dưới lên

Mở van 5 cho nước lạnh ra chảy vào thùng chứa đợi đến khi dòng ổn định thì ta đo và điều

1 – Bình trao đổi nhiệt

2 - Ống xoắn ruột gà

3 - Thanh nhiệt

4 - Bình gia nhiệt

5 - Động cơ khuấy

6 - Ống chảy tràn

7 – Van

8 – Bơm

9 – Thùng chứa nước nóng ra

10 Cốc đong

11 – Thùng chứa nước lạnh ra

chỉnh lưu lượng dòng nước lạnh ở khoảng 1 lít/phút (đo 5 lần) bằng điều chỉnh độ mở của van 2, đóng van 5 và mở van 6 cho nước lạnh ra chảy vào cốc đong rồi bấm thời gian

Khi 2 dòng nước nóng và lạnh cấp vào bình trao đổi nhiệt ổn định ở lưu lượng khoảng 1 lít/phút thì tiến hành đo nhiệt độ nước nóng và nước lạnh ở đầu vào và ra khỏi nhiết bị trao đổi nhiệt (mỗi thông số đo 5 lần)

Kết thúc thí nghiệm ngắt điện và đóng hết các van lại và mở van 8 để xả hết nước nóng ở trong không gian ngoài ống xoắn ruột gà xuống thùng chứa 9

III Kết quả thí nghiệm

1 Kết quả và các số liệu

Nguyên liệu thí nghiệm: Nước

*Các thông số của thiết bị:

Đường kình ngoài của ống: dn = 9 mm

Đường kính trong của ống: dt = 7 mm

Đường kính vòng xoắn: D = 200 mm

Đường kính bình trao đổi nhiệt: DB = 250 mm

Chiều cao bình trao đổi nhiệt: H = 310 mm

Bước xoắn của ống ruột gà: x = 22 mm

Chiều dày ống truyền nhiệt: δ = 1 mm

Số vòng xoắn: n = 12

Hệ số dẫn nhiệt của vách truyền nhiệt: λ = 24,15 𝑊

𝑚𝐾

*Các thống số của lưu thể:

Nhiệt dung riêng nước nguồn nóng: CN = 0,997(kcal/kgđộ)

Nhiệt dung riêng của nước nguồn lạnh: CL = 0,997 (kcal/kgđộ)

Hệ số dẫn nhiệt của nước nguồn nóng: λ’ = 0,562 (kcal/mhđộ)

Khối lượng riêng của nước: ρ = 997 kg/m3

Độ nhớt động học của nước tại nhiệt độ của nước nguồn nóng: ʋ = 5,71.10-7 (m2/s)

Độ nhớt động lực của nước tại nhiệt độ của nước nguồn nóng: µ = 5,195.10-5 (kps/m2)

2 Tính toán

Chiều dài một vòng xoắn: l = (𝜋𝐷)2 + 𝑥2 = (0,2𝜋)2+ 0,0222 = 0,629 (m)

Diện tích trao đổi nhiệt: F = l.n.π.𝑑𝑛+𝑑𝑡

2 = 0,629.12.π.0,009+0,007

2 = 0,190 (m2)

Nhiệt lượng nguồn nóng cấp vào: QN = GNCN(tN1 – tN2) = 997.1,67.10-5 0,997.(55-42,3) = 0,211 (kcal/s)

Nhiệt lượng nguồn lạnh nhận được: QL = GLCL(tL2 – tL1)

= 997.1,66.10-5 0,997.(39,07-31,03) = 0,133

Sự chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa 2 lưu thể:

Δttb = 𝛥𝑡𝐿 −𝛥𝑡𝑁

2,3𝑙𝑜𝑔 𝛥𝑡𝐿

𝛥𝑡𝑁

= 23,97−2,96

2,3𝑙𝑜𝑔23,97

2,96 = 10,06 (°C)

Trong đó: ΔtL = tN1 – tL1 = 55 – 31,03 = 23,97

ΔtN = tN2 – tL2 = 42,03 – 39,07 = 2,96

(Kcal/s)

Hệ số truyền nhiệt thực: Ktt = 𝑄𝐿

𝛥𝑡𝑡𝑏.𝐹 = 0,133

10,06.0,19 = 0,07 (kcal/m2sđộ)

Vận tốc lưu thể: ω = 𝐺𝑁

𝐹 = 1,67.10

−5

0,19 = 8,79.10-5 (m/s)

Chuẩn số Reynolds: Re = 𝜌𝜔 𝐷𝐵

µ = 𝜔 𝐷𝐵

ʋ = 8,79.10

−5 0,25 5,71.10−7 = 38,49

Nhận thấy Re<2300 nên chuẩn số Nu được tính theo công thức:

Nu = 0,15.εd.Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25 (*) Chiều dài của cả ống xoắn ruột gà là: L = nl = 12.0,629 = 7,548 (m)

Ta có: 𝐿

𝑑𝑡 = 7,548

0,007 = 1078,29 nên suy ra εd = 1 (từ bảng 4.2 trang 199, tính toán quá trình

và thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm tập 1, Nguyễn Bin)

Từ (*) ta có:

Nu = 0,15 Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25

Tính các chuẩn số Pr và Gr:

Pr = 3600.𝐶𝑝.µ

𝜆, = 3600 𝐶𝑝.ʋ.𝜌

𝜆, = 3600.0,997.5,71.10

−7 997 0,562 = 3,64

Gr = 𝑔𝑙

3

ʋ2 .β1.Δt1 = 9,81.0,25

3

(5,71.10−7)2 4,46.10-4 2 = 419,35.106 Trong đó: β = 4,46.10-4 : hệ số giãn nở thể tích tại nhiệt độ trung bình của lưu thể nóng

là: 55+42,03

2 = 48,515 (°C)

(nguồn: www.engineeringtoolbox.com/)

Δt1: Chênh lệch nhiệt độ giữa lưu thể và vách

l: đặc trưng hình học, ở đây l = DB = 250 mm

*Tìm nhiệt độ của vách ống phía tiếp xúc với lưu thể nóng chảy ngoài ống xoắn ruột gà: Coi mất mát nhiệt khi truyền nhiệt từ lưu thể nóng sang lưu thể lạnh không quá 5%, khi đó nhiệt tải riêng q của 2 lưu thể nóng và lạnh cũng không được chênh lệch quá 5% (Nhiệt tải riêng là lượng nhiệt trên một đơn vị diện tích bề mặt)

Chọn độ chênh lệch nhiệt độ giữa lưu thể nóng và vách là 2°C Đặt:

Δt1 = tN – tT1 = 2

Suy ra:

tT1 = tN – Δt1 = 48,515 – 2 = 46,515°C

Ứng với tT1 ta tính được chuẩn số Prt:

Prt = 𝐶𝑝.µ

𝜆𝑡 =

𝐶𝑝ʋ𝜌

𝜆𝑡 = 0,997 5,92.10

−7 989 0,553 .3600 = 3,8

Tại 46,515°C ta có Cp = 0,997 (kcal/kgđộ), λt = 0,553 (kcal/mhđộ), ρ = 989 kg/m3,

ʋ = 5,92.10-7 (m2/s)

Khi đó chuẩn số Nu là:

Nu = 0,15 Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25

= 0,15.38,490,33 3,640,43.(419,35.106)0,4.(3,64

3,8 )

0,25

= 2425,99

Nu = 𝛼1.𝐷𝐵

𝜆 ′ suy ra α1 = 𝑁𝑢 𝜆

′

𝐷𝐵 = 2425 ,99.0,5620,25 = 5453,64 (kcal/m2hđộ)

Nhiệt tải riêng phía lưu thể nóng là:

q1 = α1.Δt1 = 5453,64.2 = 10907,27 (kcal/m2h)

Nhiệt trở là: (bỏ qua nhiệt trở cặn bẩn)

Σr = 𝛿

𝜆 = 0,001

20,8 = 4,81.10-5 (m2hK/kcal) (λ = 24,15 𝑊

𝑚𝐾 = 20,8 kcal/mhK)

Chênh lệch nhiệt độ giữa 2 thành ống:

Δt2 = q1 Σr = 10907,27 4,81.10-5 = 0,52 (K) = 0,52 (°C)

Nhiệt độ thành ống bên trong là:

tT2 = tT1 - Δt2 = 46,515 – 0,52 = 45,995 (°C)

Chênh lệch nhiệt độ giữa thành ống bên trong và nước lạnh là

Δt2’ = 45,995 – 35,05 = 10,945 (°C)

Ứng với nhiệt độ tT2 = 45,995 có ʋ = 5,98.10-7 m2/s, 𝜌 = 990 kg/m3, Cp = 0,997 (kcal/kgđộ),

λT = 0,552 (kcal/mhđộ)

Prt = 𝐶𝑝.µ

𝜆𝑇 =

𝐶𝑝ʋ𝜌

𝜆𝑇 = 0,997 5,98.10

−7 990 0,552 .3600 = 3,85

Chuẩn số Reynolds cho dòng lưu chất chảy trong ống xoắn ruột gà:

Re = 𝜔

′ 𝑑𝑡

ʋ′ = 8,74.10

−5 0,007 7,84.10−7 = 0,78

Trong đó ω’ = 𝐺𝐿

𝐹 = 1,66.10

−5

0,19 = 8,74.10-5 (m/s); ʋ’ = 7,84.10-7 (m2/s) tại 35,05 °C

Chuẩn số Pr và Gr là:

Pr = 𝐶𝐿ʋ

′ 𝜌

𝜆𝐿 = 0,997.7,84.10

−7 994 0,538 .3600 = 5,2

Gr = 𝑔𝑑𝑡

3

ʋ′ 2 .β2.Δt2’ = 9,81.0,0073

(7,84.10 −7 ) 2 3,44.10-4 10,945= 20611,29

Tại 35,05°C có ʋ′=7,84 10−7 (m2/s), 𝜆𝐿=0,538 (kcal/mhđộ), β2 = 3,44.10-4

Chuẩn số Nu:

Nu = 0,15 Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25

= 0,15.0,780,33.5,20,43 20611,290,4.(5,2

3,85)0,25 = 16,09

Nu = 𝛼2𝑑𝑡

𝜆𝐿 nên 𝛼2 = 𝜆𝐿.𝑁𝑢

𝑑𝑡 = 0,538.16,09

0,007 = 1236,63 (kcal/m2hđộ)

Nhiệt tải riêng q2 là:

q2 = 𝛼2 Δt2’ = 1236,63 10,945 = 13534,93 (kcal/m2h)

Ta có:

𝑞2−𝑞1

𝑞2 = 13534 ,93−10907,27

13534 ,93 = 0,19

Hiệu suất sử dụng nhiệt:

η = 𝑄𝐿

𝑄𝑁 =

0,133 0,211 = 0,63

Hệ số truyền nhiệt lý thuyết:

Klt = 1 1

𝛼 1+

𝛿

𝜆 +1

𝛼 2

5453 ,64 +4,81.10−5+ 1

1236 ,63

= 961,43 (kcal/m2hđộ) = 0,27 (kcal/m2sđộ)

*Nhận xét: Nhiệt tải riêng q của 2 lưu thể nóng và lạnh chênh lệch quá 5%, trong trường hợp này là 19% Mặc dù đã chọn các giá trị khác của sự chênh lệch nhiệt độ giữa lưu thể nóng và vách tiếp xúc với nó để tính toán trong các trường hợp đó nhưng không tìm được kết quả nào phù hợp Gía trị 19% gần như là giá trị nhỏ nhất trong các trường hợp tính toán

ở trên Có sự sai khác này có thể là do sự đo nhiệt độ của lưu thể nóng và lưu thể lạnh trong quá trình làm thí nghiệm không được chính xác Mặc dù vậy ta tạm chấp nhận điều này để thực hiện quá trình tính toán Hệ số truyền nhiệt trên thực tế ít hơn nhiều so với trên lý thuyết do có nhiều yếu tố ảnh hưởng như khả năng truyền nhiệt của vách ống, nhiệt trowrw của cặn bẩn bám trên ống,…

Bài 2: Thí nghiệm trao đổi nhiệt hai dòng lưu thể ngược chiều

I Sơ đồ nguyên lý và quy trình thí nghiệm

Trong phần thí nghiệm trao đổi nhiệt hai dòng lưu thể ngược chiều này thì sơ đồ nguyên lý của hệ thống giống với sơ đồ nguyên lý phần trao đổi nhiệt của hai lưu thể cùng chiều Quy trình thí nghiệm cũng tương tự với phần trao đổi nhiệt hai lưu thể cùng chiều nhưng phải chú

ý điều chỉnh các van trên thiết bị thực tế để đưa chúng từ thiết bị trao đổi nhiệt cùng chiều ban đầu về trao đổi nhiệt ngược chiều (Xuôi chiều thì mở van 2 còn ngược chiều thì mở van 1)

II Kết quả thí nghiệm

1 Kết quả và các số liệu

Nguyên liệu thí nghiệm: Nước

*Các thông số của thiết bị:

Đường kình ngoài của ống: dn = 9 mm

Đường kính trong của ống: dt = 7 mm

Đường kính vòng xoắn: D = 200 mm

Đường kính bình trao đổi nhiệt: DB = 250 mm

Chiều cao bình trao đổi nhiệt: H = 310 mm

Bước xoắn của ống ruột gà: x = 22 mm

Chiều dày ống truyền nhiệt: δ = 1 mm

Số vòng xoắn: n = 12

Hệ số dẫn nhiệt của vách truyền nhiệt: λ = 24,15 𝑊

𝑚𝐾

*Các thống số của lưu thể:

Nhiệt dung riêng nước nguồn nóng: CN = 0,997(kcal/kgđộ), khối lượng riêng: ρ = 988 kg/m3

Nhiệt dung riêng của nước nguồn lạnh: CL = 0,997 (kcal/kgđộ), khối lượng riêng: ρ = 994 kg/m3

Hệ số dẫn nhiệt của nước nguồn nóng: λ’ = 0,556 (kcal/mhđộ)

Độ nhớt động học của nước tại nhiệt độ của nước nguồn nóng: ʋ = 5,66.10-7 (m2/s)

2 Tính toán

Chiều dài một vòng xoắn: l = (𝜋𝐷)2 + 𝑥2 = (0,2𝜋)2+ 0,0222 = 0,629 (m)

Diện tích trao đổi nhiệt: F = l.n.π.𝑑𝑛+𝑑𝑡

2 = 0,629.12.π.0,009+0,007

2 = 0,190 (m2)

Nhiệt lượng nguồn nóng cấp vào: QN = GNCN(tN1 – tN2) = 988 1,67.10-5 0,997.(55-43,10) = 0,196 (kcal/s)

Nhiệt lượng nguồn lạnh nhận được: QL = GLCL(tL2 – tL1)

=994 1,79.10-5 0,997.( 37,93-31) = 0,123

Sự chênh lệch nhiệt độ trung bình giữa 2 lưu thể:

Δttb = 𝛥𝑡𝐿 −𝛥𝑡𝑁

2,3𝑙𝑜𝑔 𝛥𝑡𝐿

𝛥𝑡𝑁

= 17,07−12,1

2,3𝑙𝑜𝑔17,07

12,1 = 14,46 (°C)

Trong đó: ΔtL = tN1 – tL2 = 55 – 37,93 = 17,07

ΔtN = tN2 – tL1 = 43,10 – 31= 12,1

(Kcal/s)

Hệ số truyền nhiệt thực: Ktt = 𝑄𝐿

𝛥𝑡𝑡𝑏.𝐹 = 0,123

14,46.0,19 = 0,04 (kcal/m2sđộ)

Vận tốc lưu thể: ω = 𝐺𝑁

𝐹 = 1,67.10

−5

0,19 = 8,79.10-5 (m/s)

Chuẩn số Reynolds: Re = 𝜌𝜔 𝐷𝐵

µ = 𝜔 𝐷𝐵

ʋ = 8,79.10

−5 0,25 5,66.10−7 = 38,83

Nhận thấy Re<2300 nên chuẩn số Nu được tính theo công thức:

Nu = 0,15.εd.Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25 (*) Chiều dài của cả ống xoắn ruột gà là: L = nl = 12.0,629 = 7,548 (m)

Ta có: 𝐿

𝑑𝑡 = 7,548

0,007 = 1078,29 nên suy ra εd = 1 (từ bảng 4.2 trang 199, tính toán quá trình

và thiết bị trong công nghệ hóa chất và thực phẩm tập 1, Nguyễn Bin)

Từ (*) ta có:

Nu = 0,15 Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25

Tính các chuẩn số Pr và Gr:

Pr = 3600.𝐶𝑝.µ

𝜆, = 3600.𝐶𝑝.ʋ.𝜌

𝜆, = 3600.0,997.5,66.10

−7 988 0,556 = 3,61

Gr = 𝑔𝑙

3

ʋ2 .β1.Δt1 = 9,81.0,25

3

(5,66.10−7)2 4,46.10-4 2 = 426,8.106 Trong đó: β ~ 4,46.10-4 : hệ số giãn nở thể tích tại nhiệt độ trung bình của lưu thể nóng

là: 55+43,1

2 = 49,05 (°C)

(nguồn: www.engineeringtoolbox.com/)

Δt1: Chênh lệch nhiệt độ giữa lưu thể và vách

l: đặc trưng hình học, ở đây l = DB = 250 mm

~

*Tìm nhiệt độ của vách ống phía tiếp xúc với lưu thể nóng chảy ngoài ống xoắn ruột gà: Coi mất mát nhiệt khi truyền nhiệt từ lưu thể nóng sang lưu thể lạnh không quá 5%, khi đó nhiệt tải riêng q của 2 lưu thể nóng và lạnh cũng không được chênh lệch quá 5% (Nhiệt tải riêng là lượng nhiệt trên một đơn vị diện tích bề mặt)

Chọn độ chênh lệch nhiệt độ giữa lưu thể nóng và vách là 2°C Đặt:

Δt1 = tN – tT1 = 2

Suy ra:

tT1 = tN – Δt1 = 49,05 – 2 = 47,05°C

Ứng với tT1 ta tính được chuẩn số Prt:

Prt = 𝐶𝑝.µ

𝜆𝑡 =

𝐶𝑝ʋ𝜌

𝜆𝑡 = 0,997 5,87.10

−7 989 0,553 .3600 = 3,77

Tại 47,05°C ta có Cp = 0,997 (kcal/kgđộ), λt = 0,553 (kcal/mhđộ), ρ = 989 kg/m3,

ʋ = 5,87.10-7 (m2/s)

Khi đó chuẩn số Nu là:

Nu = 0,15 Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25

= 0,15.38,830,33 3,610,43.(426,8.106)0,4.(3,61

3,77)

0,25

= 2441,32

Nu = 𝛼1.𝐷𝐵

𝜆 ′ suy ra α1 = 𝑁𝑢 𝜆

′

𝐷𝐵 = 2441 ,32.0,5560,25 = 5429,5 (kcal/m2hđộ)

Nhiệt tải riêng phía lưu thể nóng là:

q1 = α1.Δt1 = 5429,5.2 = 10858,99 (kcal/m2h)

Nhiệt trở là: (bỏ qua nhiệt trở cặn bẩn)

Σr = 𝛿

𝜆 = 0,001

20,8 = 4,81.10-5 (m2hK/kcal) (λ = 24,15 𝑊

𝑚𝐾 = 20,8 kcal/mhK)

Chênh lệch nhiệt độ giữa 2 thành ống:

Δt2 = q1 Σr = 10858,99 4,81.10-5 = 0,52 (K) = 0,52 (°C)

Nhiệt độ thành ống bên trong là:

tT2 = tT1 - Δt2 = 47,05 – 0,52 = 46,53 (°C)

Chênh lệch nhiệt độ giữa thành ống bên trong và nước lạnh là

Δt2’ = 46,53 – 34,465 = 12,065 (°C)

Ứng với nhiệt độ tT2 = 46,53 có ʋ = 5,92.10-7 m2/s, 𝜌 = 989 kg/m3, Cp = 0,997 (kcal/kgđộ),

λT = 0,553 (kcal/mhđộ)

Prt = 𝐶𝑝.µ

𝜆𝑇 =

𝐶𝑝ʋ𝜌

𝜆𝑇 = 0,997 5,92.10

−7 989 0,553 .3600 = 3,8

Chuẩn số Reynolds cho dòng lưu chất chảy trong ống xoắn ruột gà:

Re = 𝜔

′ 𝑑𝑡

ʋ′ = 9,42.10

−5 0,007 7,18.10−7 = 0,92

Trong đó ω’ = 𝐺𝐿

𝐹 = 1,79.10

−5

0,19 = 9,42.10-5 (m/s); ʋ’ = 7,18.10-7 (m2/s) tại 34,465 °C

Chuẩn số Pr và Gr là:

Pr = 𝐶𝐿ʋ

′ 𝜌

𝜆𝐿 = 0,997.7,18.10

−7 994 0,538 .3600 = 4,76

Gr = 𝑔𝑑𝑡

3

ʋ′ 2 .β2.Δt2’ = 9,81.0,0073

(7,18.10 −7 ) 2 3,44.10-4 12,065 = 27089.44

Tại 34,465°C có ʋ′=7,18 10−7 (m2/s), 𝜆𝐿=0,538 (kcal/mhđộ), β2 ~ 3,44.10-4

Chuẩn số Nu:

Nu = 0,15 Re0,33.Pr0,43.Gr0,4.(𝑃𝑟

𝑃𝑟𝑡)0,25

= 0,15 0,920,33 4,760,43 27089.440,4.(4,76

3,8 )0,25 = 17,91

~