1. Trang chủ
  2. » Giáo Dục - Đào Tạo

GIÁO TRÌNH MÔN HỌC CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT – LẠNH VÀ ĐHKK NGHỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH

160 8 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Giáo Trình Môn Học Cơ Sở Kỹ Thuật Nhiệt – Lạnh Và ĐHKK Nghề
Tác giả Trần Nhữ Mạnh
Người hướng dẫn Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam
Trường học Trường Cao Đẳng Nghề Hà Nam
Chuyên ngành Kỹ Thuật Máy Lạnh
Thể loại Giáo trình
Năm xuất bản 2021
Thành phố Hà Nam
Định dạng
Số trang 160
Dung lượng 5,89 MB

Các công cụ chuyển đổi và chỉnh sửa cho tài liệu này

Cấu trúc

  • CHƯƠNG I: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT (6)
    • 1. NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT (6)
    • 2. TRUYỀN NHIỆT (25)
    • CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH (60)
      • 1. KHÁI NIỆM CHUNG (60)
      • 2. MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH (64)
      • 3. CÁC HỆ THỐNG LẠNH THÔNG DỤNG (69)
      • 4. MÁY NÉN LẠNH (77)
      • 5. CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG LẠNH (91)
    • CHƯƠNG 3: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ (113)
      • 1. KHÔNG KHÍ ẨM (113)
      • 2. KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ (123)
      • 3. HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ (134)
      • 4. CÁC PHẦN TỬ KHÁC CỦA HỆ THỐNG ĐHKK (149)
  • TÀI LIỆU THAM KHẢO (160)

Nội dung

Phụ lục 3 SỞ LAO ĐỘNG THƢƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TỈNH HÀ NAM TRƢỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MÔN HỌC CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT – LẠNH VÀ ĐHKK NGHỀ KỸ THUẬT MÁY LẠNH VÀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ TRÌNH ĐỘ TRUNG C.giáo trình học tập, tài liệu cao đẳng đại học, luận văn tiến sỹ, thạc sỹ

CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT

NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT

1.1 Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới:

1.1.1.Các khái niệm và định nghĩa: a.Thiết bị nhiệt : là loại thiết bị có chức năng chuyển đổi giữa nhiệt năng và cơ năng Thiết bị nhiệt đƣợc chia thành 2 nhóm: động cơ nhiệt và máy lạnh Động cơ nhiệt: Có chức năng chuyển đổi nhiệt năng thành cơ năng nhƣ động cơ hơi nước, turbine khí, động cơ xăng, động cơ phản lực, v.v

Máy lạnh: có chức năng chuyển nhiệt năng từ nguồn lạnh đến nguồn nóng

Hình 1.1: Nguyên lý làm việc của động cơ nhiệt và máy lạnh, bơm nhiệt

Hệ nhiệt động (HNĐ) là hệ gồm một hoặc nhiều vật thể được tách riêng khỏi các vật khác để nghiên cứu các tính chất nhiệt động của chúng, giúp hiểu rõ quá trình năng lượng và nhiệt lượng truyền qua các vật thể Tất cả những vật ngoài HNĐ được gọi là môi trường xung quanh, đóng vai trò ảnh hưởng đến quá trình nhiệt động của hệ Ranh giới của HNĐ là vật lý hoặc tưởng tượng ngăn cách hệ nhiệt động với môi trường xung quanh, xác định phạm vi ảnh hưởng của các quá trình nhiệt động.

Hệ nhiệt động đƣợc phân loại nhƣ sau :

Hình 1.2: Hệ nhiệt động a.HNĐ kín với thể tích không đổi b.HNĐ kín với thể tích thay đổi

Hệ nhiệt động kín - HNĐ trong đó không có sự trao đổi vật chất giữa hệ và môi trường xung quanh

Hệ nhiệt động hở - HNĐ trong đó có sự trao đổi vật chất giữa hệ và môi trường xung quanh

Hệ nhiệt động cô lập - HNĐ được cách ly hoàn toàn với môi trường xung quanh

1 Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới: a Khái niệm chất môi giới (CMG):

Chất môi giới hay môi chất công tác đóng vai trò trung gian trong các thiết bị nhiệt, giúp quá trình chuyển đổi giữa nhiệt năng và cơ năng diễn ra hiệu quả hơn Việc sử dụng chất môi giới phù hợp là yếu tố quyết định đến hiệu suất hoạt động của hệ thống nhiệt Chất môi giới giúp truyền nhiệt, nâng cao hiệu suất quá trình nhiệt và nâng cao khả năng vận hành của các thiết bị nhiệt công nghiệp.

Thông số trạng thái của CMG là các đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái nhiệt động của chất này, giúp mô tả chính xác các đặc tính của hệ trong điều kiện khác nhau Đặc biệt, các thông số trạng thái của chất môi giới đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc tính của hệ, từ đó tối ưu hóa quá trình sử dụng và kiểm soát các quá trình liên quan Hiểu rõ các yếu tố này là cần thiết để đảm bảo hiệu quả và an toàn trong các ứng dụng công nghiệp và nghiên cứu liên quan đến CMG.

Nhiệt độ (T) - số đo trạng thái nhiệt của vật Theo thuyết động học phân tử, nhiệt độ là số đo động năng trung bình của các phân tử

Trong đú: m à - khối lƣợng phõn tử ω - vận tốc trung bình của các phân tử k - hằng số Bonzman , k = 1,3805.10 5 J/độ

Nhiệt kế là thiết bị hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi của các tính chất vật lý theo nhiệt độ, như chiều dài, thể tích, màu sắc hoặc điện trở Các đặc điểm này giúp nhiệt kế đo nhiệt độ chính xác và đáng tin cậy Nhờ vào khả năng phản ứng với nhiệt độ qua các biến đổi vật lý, nhiệt kế trở thành công cụ quan trọng trong đời sống và các lĩnh vực khoa học kỹ thuật.

Hình 1.3: Nhiệt kế Thang nhiệt độ

Mối quan hệ giữa các đơn vị đo nhiệt độ:

Khái niệm: Áp suất của lưu chất (p) - lực tác dụng của các phân tử theo phương pháp tuyến lên một đơn vị diện tích thành chứa

Theo thuyết động học phân tử :

F - lực tác dụng của các phân tử ;

Diện tích thành bình chứa (A) và số phân tử trong một đơn vị thể tích (n) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các đặc tính của khí Hệ số α, phụ thuộc vào kích thước và lực tương tác giữa các phân tử, ảnh hưởng đến các tính chất vật lý của khí trong bình Đơn vị áp suất liên quan đến các đại lượng này giúp hiểu rõ hơn về trạng thái của hệ thống khí trong quá trình nghiên cứu và ứng dụng thực tế.

3 at (Technical Atmosphere) ; 7 psi (Pound per Square Inch)

4 atm (Physical Atmosphere) ; 8 psf (Pound per Square Foot)

Mối quan hệ giữa các đơn vị đo áp suất:

1at = 0,981 bar = 9,81.104 N/m2 = 9,81.104 Pa = 10 mH20 = 735,5 mmHg

1 Áp suất khí quyển (p0) - áp suất của không khí tác dụng lên bề mặt các vật trên trái đất

2 Áp suất dư (pd) – là phần áp suất tuyệt đối lớn hơn áp suất khí quyển p d = p - p 0 [1-4]

3 Áp suất tuyệt đối (p) - áp suất của lưu chất so với chân không tuyệt đối p = p d + p 0 [1-5]

4.Áp suất chân không (pck) - phần áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất khí quyển pck = p0 - p [1-6]

Hình 1.4: Các loại áp suất Áp kế

Hình 1.5: Dụng cụ đo áp suất a) Barometer , b) Áp kế

Ghi chú : Khi đo áp suất bằng áp kế thủy ngân, chiều cao cột thủy ngân cần đƣợc hiệu chỉnh về nhiệt độ 0 C h = h(1 - 0,000172 t) [1-7]

Trong đó : t - nhiệt độ cột thủy ngân, 0 C h - chiều cao cột thủy ngân hiệu chỉnh về nhiệt độ 0 C h - chiều cao cột thủy ngân ở nhiệt độ t 0 C

3 Thể tích riêng và khối lƣợng riêng :

Thể tích riêng (v) - Thể tích riêng của một chất là thể tích ứng với một đơn vị khối lƣợng chất đó :

Khối lượng riêng (ρ) - Khối lƣợng riêng - còn gọi là mật độ - của một chất là khối lƣợng ứng với một đơn vị thể tích của chất đó :

Nội nhiệt năng (u) - gọi tắt là nội năng - là năng lƣợng do chuyển động của các phân tử bên trong vật và lực tương tác giữa chúng

Nội năng gồm 2 thành phần : nội động năng (u d ) và nội thế năng (u p )

- Nội động năng liên quan đến chuyển động của các phân tử nên nó phụ thuộc vào nhiệt độ của vật

Nội thế năng liên quan đến lực tương tác giữa các phân tử và phụ thuộc vào khoảng cách giữa các phân tử, khiến nội năng là hàm của nhiệt độ và thể tích riêng, thể hiện qua công thức u = u(T, v) Đối với khí lý tưởng, lực tương tác giữa các phân tử bằng không, do đó nội năng chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ Lượng thay đổi nội năng của khí lý tưởng được xác định bằng các phương trình như du = Cv dT và Δu = Cv(T2 - T1), cho thấy nội năng biến đổi theo nhiệt độ.

Nội năng của môi chất, ký hiệu là u đối với 1kg môi chất và U đối với Gkg môi chất, được đo bằng đơn vị Joule trên kilogram (J/kg) và Joule (J) Ngoài ra, nội năng còn được quy đổi sang các đơn vị khác như kCal, kWh, Btu để phù hợp với các lĩnh vực khác nhau Đây là các thông số quan trọng trong kỹ thuật năng lượng, giúp đánh giá và so sánh lượng năng lượng lưu trữ trong môi chất.

Enthalpy (i) - là đại lƣợng đƣợc định nghĩa bằng biểu thức : i = u + p.v [1-11]

Enthalpy của khí thực là hàm của các thông số trạng thái, tương tự như nội năng Đối với khí lý tưởng, enthalpy chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ, giúp đơn giản hóa các tính toán và phân tích liên quan đến quá trình nhiệt động.

Entropy (s) là một hàm trạng thái đƣợc định nghĩa bằng biểu thức

1.1.3 Nhiệt dung riêng và tính nhiệt lƣợng theo nhiệt dung riêng a Các khái niệm chung

- Nhiệt năng (nhiệt lƣợng): là dạng năng lƣợng truyền từ vật này sang vật khác do sự chênh lệch nhiệt độ Đơn vị đo nhiệt năng

1.Calorie (Ca) - 1 Ca là nhiệt năng cần thiết để làm nhiệt độ của 1 gam nước tăng từ 14.5 0 C đến 15.5 0 C

2.British thermal unit (Btu) - 1 Btu là nhiệt năng cần thiết để làm nhiệt độ của 1 pound nước tăng từ 59.5 0 F lên 60.5 0 F

Hình 1.6: Các hình thức truyền nhiệt a Nhiệt dung và nhiệt dung riêng

Nhiệt dung của một vật là lƣợng nhiệt cần cung cấp cho vật hoặc từ vật tỏa ra để nhiệt độ của nó thay đổi 1

Nhiệt dung riêng (NDR), còn gọi là tỷ nhiệt, là lượng nhiệt cần cung cấp hoặc tỏa ra từ 1 đơn vị lượng vật chất để làm thay đổi nhiệt độ của nó Đây là thông số quan trọng trong vật lý nhiệt, giúp đo lường khả năng giữ nhiệt của vật thể Nhiệt dung riêng phản ánh khả năng tích trữ và trao đổi nhiệt của vật chất, đóng vai trò thiết yếu trong các ứng dụng kỹ thuật và nghiên cứu khoa học.

1.2 Hơi và các thông số trạng thái của hơi:

1.2.1 Các thể (pha) của vật chất:

Chất môi giới (CMG) đóng vai trò trung gian quan trọng trong quá trình biến đổi năng lượng trong các thiết bị nhiệt Dạng đồng nhất về vật lý của CMG gọi là pha, như nước tồn tại ở các pha lỏng, rắn và khí Trong các thiết bị nhiệt phổ biến, CMG thường được sử dụng ở pha khí vì chất khí có khả năng thay đổi thể tích lớn, giúp thực hiện công suất cao hơn trong quá trình truyền nhiệt.

Hình 1.7: Đồ thị biểu diễn pha của chất thuần khiết

Ví dụ các quá trình chuyển pha của nước:

Hóa hơi là quá trình chuyển đổi từ pha lỏng sang pha hơi, trong khi ngưng tụ là quá trình ngược lại, từ khí trở về lỏng Để xảy ra quá trình hóa hơi, cần cung cấp nhiệt cho chất, còn ngưng tụ lại giải phóng nhiệt Nhiệt lượng cần để hóa hơi hoàn toàn 1kg chất lỏng gọi là nhiệt hóa hơi (rhh), trong khi nhiệt tỏa ra khi ngưng tụ 1kg chất gọi là nhiệt ngưng tụ (rnt), và hai giá trị này bằng nhau Ví dụ, nhiệt hóa hơi của nước ở áp suất khí quyển là 2258 kJ/kg.

Quá trình nóng chảy là quá trình chuyển đổi từ pha rắn sang pha lỏng, trong khi quá trình đông đặc là quá trình ngược lại, từ pha lỏng trở về pha rắn Để làm nóng chảy chất rắn, cần cung cấp nhiệt, còn khi đông đặc, chất rắn sẽ giải phóng nhiệt ra môi trường Nhiệt lượng cần thiết để 1 kg chất chuyển từ rắn sang lỏng gọi là nhiệt nóng chảy (rnc), trong khi nhiệt lượng tỏa ra khi 1 kg chất đông đặc gọi là nhiệt đông đặc (rdd) Giá trị của nhiệt nóng chảy và nhiệt đông đặc bằng nhau, ví dụ nhiệt nóng chảy của nước ở điều kiện áp suất khí quyển là 333 kJ/kg, phản ánh quá trình chuyển đổi pha có tính chất đối xứng về mặt nhiệt năng.

Hình 1.8: Các quá trình chuyển pha của nước

Thăng hoa là quá trình chuyển trực tiếp từ pha rắn sang pha hơi, trong khi ngưng kết là quá trình ngược lại Quá trình thăng hoa tiêu thụ nhiệt, trong khi ngưng kết phát ra nhiệt, với nhiệt thăng hoa (rth) bằng nhiệt ngưng kết (rnk) Ở áp suất 0,006 bar, nhiệt thăng hoa của nước là 2818 kJ/kg, thể hiện rõ sự trao đổi năng lượng trong các quá trình chuyển pha này.

1.2.2 Quá trình hoá hơi đẳng áp:

Quá trình hóa hơi đẳng áp của 1 kg nước trong xylanh với piston không đổi khối lượng được mô tả qua quá trình từ nhiệt độ ban đầu t₀ đến nhiệt độ sôi ts, trong đó áp suất giữ nguyên Trong đoạn OA, nước được đốt nóng từ nhiệt độ t₀ đến nhiệt độ sôi, nhiệt độ tăng khi lượng nhiệt cấp vào tăng Đoạn AC thể hiện giai đoạn sôi, nơi nhiệt độ của nước không đổi (ts = const) trong khi nhiệt được sử dụng để biến đổi pha từ lỏng sang hơi bão hòa khô Các thông số trạng thái của nước tại điểm A và hơi tại điểm C được ký hiệu rõ ràng, giúp xác định các đặc tính của chất trong quá trình.

C đƣợc gọi là hơi bão hòa ẩm, các thông số trạng thái của nó đƣợc ký hiệu là ix, sx, ux, vx,

TRUYỀN NHIỆT

2.1.1 Các khái niệm và định nghĩa: a Trường nhiệt độ

Nhiệt độ là một tham số trạng thái quan trọng thể hiện mức độ nóng lạnh của một vật thể Trong các ứng dụng kỹ thuật và vật lý, nhiệt độ thường được mô tả là một hàm số của tọa độ không gian x, y, z cùng với thời gian, giúp hiểu rõ sự phân bố nhiệt trong môi trường Việc phân tích nhiệt độ theo tọa độ và thời gian đóng vai trò thiết yếu trong việc nghiên cứu sự truyền nhiệt và điều chỉnh điều kiện nhiệt độ phù hợp.

Trường nhiệt độ tổng quát được mô tả bằng biểu thức toán học t = f(x, y, z), thể hiện mối quan hệ giữa nhiệt độ và không gian trong không gian ba chiều Tập hợp các giá trị nhiệt độ của tất cả các điểm khác nhau trong không gian tại một thời điểm nhất định chính là trường nhiệt độ Hiểu rõ trường nhiệt độ giúp phân tích và dự đoán sự biến đổi nhiệt trong môi trường một cách chính xác và toàn diện.

Hình 1.22 minh họa mặt đẳng nhiệt Trường nhiệt độ có thể phân thành hai loại chính: trường nhiệt độ ổn định, nơi nhiệt độ không biến thiên theo thời gian, và trường nhiệt độ không ổn định, nơi nhiệt độ liên tục biến đổi theo thời gian.

Phương trình trường nhiệt độ ổn định có dạng:

Phương trình trường nhiệt độ không ổn định có dạng:

Trường nhiệt độ biến thiên theo 3 tọa độ gọi là trường nhiệt độ ba chiều: t = f(x,y,z, ) [1-33a]

Trường nhiệt độ biến thiên theo 2 tọa độ gọi là trường nhiệt độ hai chiều:

Trường nhiệt độ biến thiên theo 1 tọa độ gọi là trường nhiệt độ một chiều: Đơn giản nhất là trường nhiệt độ ổn định một chiều: b Gradient nhiệt độ:

Mặt đẳng nhiệt là tập hợp các điểm có nhiệt độ như nhau tại một thời điểm nào đó, còn gọi là mặt nhiệt độ đồng nhất Các mặt đẳng nhiệt chính là quần thể của các điểm có cùng nhiệt độ khi đo tại cùng một thời điểm Vì một điểm trong vật không thể có hai nhiệt độ khác nhau, nên các mặt đẳng nhiệt không cắt nhau mà chỉ cắt bề mặt vật hoặc tạo thành các khối kín bên trong vật.

Trong vật thể, nhiệt độ thay đổi theo phương cắt các mặt đẳng nhiệt và biến thiên theo chiều dài theo phương tuyến với bề mặt đẳng nhiệt, với sự biến đổi nhiệt độ trên một đơn vị độ dài đặc trưng bởi Gradient nhiệt độ Gradient nhiệt độ là một vector có phương trùng với phương pháp tuyến của bề mặt đẳng nhiệt, với chiều dài thể hiện tốc độ tăng nhiệt độ, được định nghĩa bằng đạo hàm của nhiệt độ theo phương đó.

Với: n0 : vecto đơn vị theo phương pháp tuyến với bề mặt đẳng nhiệt và có chiều dài là chiều tăng nhiệt độ

: đạo hàm của nhiệt độ theo phương pháp tuyến n

Mật độ dòng nhiệt (q) là lượng nhiệt truyền qua unit diện tích bề mặt đẳng nhiệt vuông góc với hướng truyền nhiệt trong một đơn vị thời gian Đây là thông số quan trọng trong quá trình truyền nhiệt, phản ánh mức độ trao đổi nhiệt trên bề mặt Hiểu rõ về mật độ dòng nhiệt giúp tối ưu hóa các hệ thống nhiệt, từ đó nâng cao hiệu quả truyền nhiệt trong kỹ thuật và sản xuất.

Dòng nhiệt là lượng nhiệt truyền qua toàn bộ diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong một đơn vị thời gian, đo bằng (W) Theo định luật Fourier về dẫn nhiệt, mật độ dòng nhiệt tỷ lệ thuận với gradient nhiệt độ, giúp mô tả quá trình truyền nhiệt hiệu quả trong vật liệu Hiểu rõ định luật này là cơ sở để phân tích và thiết kế hệ thống truyền nhiệt trong kỹ thuật và các ứng dụng công nghiệp.

Véc tơ mật độ dòng nhiệt có phương trùng với phương của grad(t), chiều dương là chiều giảm nhiệt độ (ngược chiều với grad(t)) e Hệ số dẫn nhiệt:

Nhiệt lượng truyền qua một đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong một đơn vị thời gian, khi gradient (grad(t)) bằng 1, phụ thuộc vào các yếu tố quan trọng như độ dẫn nhiệt của vật liệu, nhiệt độ chênh lệch giữa các bề mặt, và đặc điểm hình dạng của bề mặt truyền nhiệt Hiểu rõ các yếu tố này giúp tối ưu hoá quá trình truyền nhiệt và nâng cao hiệu quả trong các ứng dụng kỹ thuật và công nghiệp.

- Phụ thuộc vào bản chất của các chất

- Phụ thuộc vào nhiệt độ

o - hệ số dẫn nhiệt ở 0oC b - hệ số thực nghiệm

*Tính chất của hệ số dẫn nhiệt:

 của kim loại nguyên chất và hầu hết chất lỏng (trừ nước và Glyxerin) giảm khi t tăng

Chất cách nhiệt và chất khí có  tăng khi t tăng

 của vật liệu xây dựng còn phụ thuộc vào độ xốp và độ ẩm

 ≤ 0,2 W/mK có thể làm chất cách nhiệt f Phương trình vi phân dẫn nhiệt: Để thiết lập phương trình vi phân dẫn nhiệt ta có các giả thuyết sau:

Vật đồng chất và đẳng hướng

Thông số vật lý là hằng số

Vật xem là hoàn toàn cứng, nghĩa là sự thay đổi thê tích do nhiệt độ gây nên rất bé

Các phần vĩ mô của vật không có sự chuyển động tương đối với nhau Nguồn nhiệt bên trong phân bố đều là qv = f(x,y,z,  )

Dựa trên cơ sở của định luật bảo toàn năng lượng và định luật Fourier, ta xây dựng phương trình vi phân dẫn nhiệt phù hợp với tình huống khảo sát Định luật bảo toàn năng lượng trong trường hợp này được thể hiện như sau: “…” nhằm mô tả chính xác quá trình truyền nhiệt trong hệ thống Việc áp dụng các nguyên lý này giúp xác định cách nhiệt lượng phân bố và truyền qua vật thể một cách hiệu quả và chính xác.

Nhiệt lượng dQ đưa vào phần nhiệt và nguồn nhiệt bên trong phát ra bằng sự biến thiên nội năng trong phần tử thể tích vật.”

Hình 1.24 minh họa sự biến thiên nội năng trong một phần tử thể tích của vật thể, thể hiện qua mối quan hệ giữa các dạng nhiệt lượng liên quan Trong đó, dQ1 là nhiệt lượng được truyền vào phần tử thể tích thông qua dẫn nhiệt trong khoảng thời gian dτ, còn dQ2 là nhiệt lượng tỏa ra trong phần tử thể tích do nguồn nhiệt bên trong phát ra trong cùng khoảng thời gian Độ biến thiên nội năng của phần tử thể tích (dQ) phản ánh sự thay đổi tổng thể năng lượng nội tại của phần tử sau khoảng thời gian này Phương trình vi phân tổng quát mô tả quá trình này thể hiện mối liên hệ giữa dQ, dQ1 và dQ2 trong quá trình biến đổi nội năng của vật thể.

Phương trình viết gọn lại như sau:

Hệ số khuếch tán nhiệt (Trong đó: là thông số vật lý quan trọng trong quá trình dẫn nhiệt không ổn định) đặc trưng cho tốc độ biến thiên nhiệt độ của vật Năng suất phát nhiệt của nguồn nhiệt bên trong (\(q_v\) - W/m³) đóng vai trò quan trọng trong quá trình truyền nhiệt nội bộ của vật thể.

C (kJ/kg.K): nhiệt dung riêng của vật

 (kg/m3): khối lƣợng riêng của vật

Phương trình [1-55] gọi là phương trình vi phân dẫn nhiệt, mô tả mối quan hệ giữa nhiệt độ tại một điểm trong vật thể biến đổi theo không gian và thời gian trong quá trình dẫn nhiệt Các điều kiện xác định gồm có điều kiện thời gian, cung cấp phân bố nhiệt độ ban đầu; điều kiện hình học, cho biết hình dạng và kích thước của vật khảo sát; cùng với các điều kiện biên để mô tả các giới hạn bên ngoài của vật thể.

Loại 1: phân bố nhiệt độ trên bề mặt của vật ở thời điểm bất kỳ

Loại 2: mật độ dòng nhiệt qua bề mặt vật ở thời điểm bất kỳ

Loại 3: quy luật trao đổi nhiệt giữa bề mặt của vật với môi trường xung quanh Điều kiện vật lý: thông số vật lý của vật đang khảo sát

Phương trình vi phân dẫn nhiệt ổn định giúp xác định sự phân bố nhiệt độ theo tọa độ trong không gian, đặc biệt trong chế độ nhiệt ổn định nơi nhiệt độ không thay đổi theo thời gian Trong trường hợp này, phương trình dẫn nhiệt có dạng không phụ thuộc vào thời gian, cho phép phân tích chính xác quá trình truyền nhiệt trong vật thể Điều này rất hữu ích trong việc hiểu rõ hơn về các hiện tượng nhiệt độ ổn định và tối ưu hóa các ứng dụng kỹ thuật liên quan đến quá trình dẫn nhiệt.

Nếu vật không có nguồn nhiệt bên trong (qv=0) thì phương trình sẽ được viết lại đơn giản nhƣ sau:

Trong chương trình này, chúng ta chỉ xem xét dẫn nhiệt ổn định đối với các vật thể có hình dáng đơn giản, như hình trụ, hình cầu hoặc hình chữ nhật Để đảm bảo tính chính xác, nguồn nhiệt bên trong vật không tồn tại hoặc phân bố đều, giúp đơn giản hóa quá trình phân tích và giải bài toán dẫn nhiệt Các điều kiện này giúp mô hình trở nên dễ dàng hơn và phù hợp với các ứng dụng kỹ thuật thực tế liên quan đến truyền nhiệt ổn định.

2.1.2.Dòng nhiệt ổn định dẫn qua vách phẳng và vách trụ:

29 a Dẫn nhiệt qua vách phẳng không có nguồn nhiệt bên trong:

Trong hình 1.25, ta xem xét dẫn nhiệt qua vách phẳng một lớp, nơi có chiều dày δ và hệ số dẫn nhiệt λ Với lớp có chiều rộng lớn so với chiều dày, nhiệt độ hai bên vách được giữ không đổi là tw1 và tw2, và chiều biến thiên nhiệt độ chỉ theo hướng vuông góc với bề mặt Khi chọn trục Ox như hình minh họa, nhiệt độ không thay đổi theo phương Oy và Oz, giúp đơn giản hóa quá trình phân tích truyền nhiệt qua vách.

Khi các thông số c, , = const thì phương trình vi phân dẫn nhiệt đối với vách phẳng một lớp đƣợc viết đơn giản nhƣ sau:

CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH

Mã chương: MH 10 - 02 Giới thiệu:

Chương này giới thiệu kiến thức cơ bản về kỹ thuật lạnh dành cho sinh viên và học sinh, bao gồm các phương pháp làm lạnh, loại môi chất lạnh, chu trình làm lạnh và các thiết bị phổ biến trong hệ thống lạnh.

- Nắm đƣợc các kiến thức cơ sở về máy và hệ thống lạnh

- Nắm rõ các đặc điểm của môi chất lạnh

- Ký hiệu môi chất lạnh

- Nắm rõ các đặc điểm của chất tải lạnh

- Các chu trình lạnh 1 cấp và 2 cấp

- Nguyên lý hoạt động của các chu trình 1 cấp và 2 cấp

- Cách thể hiện chu trinh trên đồ thị lgp-h, t-s

- Tính toán chu trình bằng bảng tra hoặc đồ thị

- Cấu tạo máy nén nhiều cấp(2 cấp)

- Nguyên lý hoạt động của máy nén nhiều cấp

- Các phương pháp điều chỉnh năng suất

- Tính toán công suất máy nén 1 cấp và nhiều cấp

- Các thiết bị trao đổi nhiệt( thiết bị ngƣng tụ, thiết bị bay hơi, van tiết lưu, các thiết bị phụ trong hệ thống lạnh)

- Phân tích đƣợc nguyên lý làm việc của máy nén và các hệ thống lạnh thông dụng;

- Rèn luyện tính tập trung, tỉ mỉ, tƣ duy logic, sáng tạo, ứng dụng thực tiễn sản xuất áp dụng vào môn học cho HSSV

1.1 Ý nghĩa của kỹ thuật lạnh trong đời sống và kỹ thuật: a Ứng dụng lạnh trong bảo quản thực phẩm:

Theo thống kê, khoảng 80% công suất lạnh được sử dụng trong công nghệ bảo quản thực phẩm, đóng vai trò quan trọng trong việc giữ cho rau, quả, thịt, cá và sữa không bị phân hủy do vi khuẩn gây ra Kỹ thuật lạnh giúp kéo dài thời gian bảo quản, đặc biệt quan trọng ở những nước có khí hậu nóng ẩm như Việt Nam, nơi quá trình phân hủy thực phẩm diễn ra nhanh chóng Vì vậy, việc áp dụng công nghệ lạnh trong bảo quản thực phẩm là vô cùng cần thiết để đảm bảo an toàn và chất lượng thực phẩm.

Các kho lạnh bảo quản và kho lạnh chế biến đóng vai trò quan trọng trong quá trình lưu trữ và phân phối hàng hóa, đảm bảo sản phẩm luôn giữ được chất lượng tối ưu Các máy lạnh thương mại và tủ lạnh gia đình giúp duy trì nhiệt độ phù hợp, cung cấp giải pháp làm lạnh tiện lợi cho mục đích tiêu dùng hàng ngày Ngoài ra, các nhà máy sản xuất nước đá và các hệ thống máy lạnh lắp đặt trên nhiều thiết bị khác nhau góp phần nâng cao hiệu quả trong ngành công nghiệp làm lạnh và phục vụ đời sống.

60 tàu thủy hay phương tiện vận tải không còn xa lạ; kể cả ngành công nghiệp rượu bia, bánh kẹo, nước uống, sữa b Ứng dụng lạnh trong công nghiệp:

Hóa lỏng không khí là quá trình biến các chất khí như clo, amoniac, cacbonic, khí đốt và khí sinh học thành dạng lỏng để thuận tiện cho lưu trữ và vận chuyển Các sản phẩm của quá trình hóa lỏng này đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp hóa học, góp phần vào lĩnh vực sản xuất khí công nghiệp và các ứng dụng công nghiệp khác Hóa lỏng khí giúp tối ưu hóa quá trình vận chuyển, lưu trữ an toàn và tiết kiệm không gian, đồng thời mở ra nhiều cơ hội ứng dụng trong đời sống và sản xuất.

Oxi, Nitơ đƣợc sử dụng nhiều nhƣ hàn, cắt kim loại

Các loại khí trơ He, Ar, Xe… đƣợc sử dụng trong nghiên cứu vật lý, sản xuất bóng đèn c Ứng dụng lạnh trong nông nghiệp:

Nhằm bảo quản giống, lai tạo giống, điều hoà khí hậu cho các trại chăn nuôi trồng trọt, bảo quản và chế biến cá, nông sản thực phẩm

Hóa lỏng không khí thu nitơ sản xuất phân đạm d Ứng dụng lạnh trong điều tiết không khí:

Trong ngành công nghiệp ngày nay, kỹ thuật điều tiết không khí đóng vai trò không thể tách rời với các lĩnh vực quan trọng như cơ khí chính xác, kỹ thuật điện tử, kỹ thuật phim ảnh và quang học Để đảm bảo chất lượng cao của sản phẩm, cần đặt ra các yêu cầu nghiêm ngặt về điều kiện và thông số của không khí, bao gồm nhiệt độ, độ ẩm và độ chứa bụi Ứng dụng của công nghệ lạnh trong lĩnh vực y tế cũng ngày càng phát triển, góp phần nâng cao hiệu quả và chất lượng dịch vụ chăm sóc sức khỏe.

Trong lĩnh vực y tế, ứng dụng công nghệ làm lạnh đóng vai trò quan trọng trong bảo quản thuốc và thiết bị y tế, giúp duy trì hiệu quả sử dụng và đảm bảo an toàn cho bệnh nhân Kỹ thuật lạnh ngày càng được triển khai rộng rãi trong y học, đem lại những kết quả vượt trội, đặc biệt trong việc bảo quản các loại thuốc quí, hiếm như vaccine, kháng sinh và thuốc gây mê ở nhiệt độ thích hợp Ngoài ra, ứng dụng công nghệ làm lạnh còn góp phần nâng cao hiệu quả trong thể dục thể thao, hỗ trợ phục hồi và duy trì thành tích vận động viên.

Nhờ công nghệ làm lạnh tiên tiến, con người có thể tạo ra sân trượt băng, đường đua trượt băng và trượt tuyết nhân tạo để phục vụ nhu cầu luyện tập của vận động viên hoặc tổ chức các đại hội thể thao ngay cả khi nhiệt độ không khí cao Công nghệ làm lạnh còn được ứng dụng để giữ ấm cho hồ bơi, đảm bảo môi trường thể thao luôn đạt tiêu chuẩn và thuận lợi cho hoạt động thể chất Các ứng dụng của hệ thống làm lạnh trong đời sống không chỉ nâng cao trải nghiệm thể thao mà còn giúp duy trì môi trường sạch sẽ, an toàn và tiện lợi cho cộng đồng.

Sản xuất nước đá phục vụ công việc trữ lạnh trong vận chuyển và bảo quản nông sản, thực phẩm, cũng như trong chế biến thủy sản và sinh hoạt hàng ngày Nước đá đóng vai trò quan trọng trong việc làm mát và giải khát, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới Ngoài ra, nước đá còn được sử dụng trong một số ứng dụng khác để duy trì chất lượng và an toàn thực phẩm, góp phần nâng cao hiệu quả trong ngành công nghiệp chế biến và vận chuyển.

Trong ngành hàng không, vũ trụ và quốc phòng, các phương tiện như máy bay và tàu vũ trụ phải hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt, bao gồm nhiệt độ có thể tăng lên hàng nghìn độ hoặc giảm xuống dưới -100°C Oxy và hydro lỏng đóng vai trò là nhiên liệu chính cho các tàu vũ trụ, giúp chúng vượt qua những thử thách về môi trường cực đoan này.

1.2 Các phương pháp làm lạnh nhân tạo:

1.2.1.Phương pháp bay hơi khuếch tán:

Một thí dụ điển hình của bay hơi khuếch tán là nước bay hơi vào không khí

Trong Hình 2.1, đồ thị h-x của không khí ẩm thể hiện mối quan hệ giữa các yếu tố như nhiệt độ khô t (t2), nhiệt độ ướt t3, và nhiệt độ đọng sương ts Điểm 1 mô tả trạng thái ban đầu của không khí trước khi quá trình diễn ra Khi phun nước liên tục vào không khí khô, quá trình bay hơi diễn ra, nước sẽ khuếch tán vào không khí và trạng thái của không khí sẽ biến đổi theo đường đẳng enthalpy (h = const) Trong quá trình này, độ ẩm của không khí tăng từ φ1 đến φmax, phản ánh sự hấp thụ ẩm từ nước phun vào không khí.

= 100% Bằng cách này ta đã thực hiện quá trình làm lạnh không khí từ t1 giảm xuống t2

1.2.2 Phương pháp hòa trộn lạnh:

Cách đây 2000 năm, người Trung Quốc và Ấn Độ đã biết làm lạnh bằng cách hòa trộn muối và nước

Ví dụ, khi hòa trộn 31g NaNO3 và 31g NH4Cl với 100g nước ở nhiệt độ 100°C, hỗn hợp sẽ giảm nhiệt xuống còn -120°C, cho thấy quá trình phản ứng nhiệt lạnh mạnh mẽ Ngoài ra, việc hòa trộn 200g CaCl2 với 100g nước đá vụn khiến nhiệt độ giảm từ 0°C xuống -42°C, minh chứng cho khả năng làm lạnh cực kỳ hiệu quả của các dung môi và hợp chất hóa học trong quá trình điều chỉnh nhiệt độ.

Ngày nay người ta vẫn sử dụng nước đá muối để ướp cá mới đánh bắt khi cần bảo quản cá ở nhiệt độ dưới 00C

1.2.3 Phương pháp dãn nở khí có sinh ngoại công: Đây là phương pháp làm lạnh nhân tạo quan trọng Các máy lạnh làm việc theo nguyên lý dãn nở khí có sinh ngoại công gọi là máy lạnh nén khí có máy dãn nở Phạm vi ứng dụng rất rộng lớn từ máy điều tiết không khí cho đến các máy sử dụng trong kĩ thuật cryô để sản xuất nitơ, oxi lỏng, hóa lỏng không khí, Nguyên lý làm việc:

Máy lạnh nén khí gồm bốn thiết bị chính: máy nén, bình làm mát, máy dãn nở và buồng lạnh, sử dụng môi chất lạnh là không khí hoặc khí không biến đổi pha trong chu trình Quá trình nén khí diễn ra tại đoạn nhiệt s1 = const, từ trạng thái 1 đến trạng thái 2; sau đó, không khí thải nhiệt tại bình làm mát theo áp suất không đổi đến trạng thái 3 và được dãn nở đoạn nhiệt s3 = const để xuống trạng thái 4, có nhiệt độ và áp suất thấp Trong phòng lạnh, không khí hấp thụ nhiệt từ môi trường, làm lạnh không khí theo quy trình kín khép kín, nhiệt độ tăng dần lên điểm 1 Chu trình máy lạnh nén khí gồm hai quá trình chính là nén và dãn nở, cùng với hai quá trình thu và thải nhiệt đẳng áp, nhưng không đẳng nhiệt, giúp duy trì hiệu quả làm lạnh và tiết kiệm năng lượng.

1.2.4 Phương pháp tiết lưu không sinh ngoại công :

Quá trình tiết lưu là hiện tượng giảm áp suất do lực ma sát gây ra mà không tạo ra công ngoại khi môi chất di chuyển qua các đoạn có trở lực cục bộ đột ngột Đây là quá trình quan trọng trong hệ thống khí nén và thủy lực, ảnh hưởng đến hiệu quả hoạt động của thiết bị Hiểu rõ về quá trình này giúp tối ưu hóa thiết kế và vận hành hệ thống, đảm bảo hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng.

Ví dụ : môi chất chuyển động qua nghẽn van tiết lưu

Hình 2.3: Tiết lưu không sinh ngoại công của một dòng môi chất

1.2.5 Hiệu ứng nhiệt điện, hiệu ứng Peltier:

Hiệu ứng nhiệt điện, còn gọi là hiệu ứng Peltier, xảy ra khi dòng điện chạy qua một vòng dây dẫn kín gồm hai kim loại khác nhau được nối với nhau, tạo ra sự truyền nhiệt Trong quá trình này, một đầu của mối nối toả nhiệt ra môi trường, trong khi đầu kia hấp thụ nhiệt, tạo ra hiệu ứng làm lạnh hoặc làm nóng tùy thuộc vào chiều dòng điện Hiệu ứng Peltier được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị làm lạnh, điều hòa không khí nhỏ gọn và các hệ thống điều khiển nhiệt độ chính xác.

CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ

Mã chương: MH 10- 03 Giới thiệu:

Chương này cung cấp kiến thức cơ bản về điều hòa không khí dành cho sinh viên và học sinh, bao gồm các khái niệm, kiểu cấu trúc hệ thống điều hòa, cách tính toán chu trình điều hòa không khí, cũng như hướng dẫn sử dụng đồ thị không khí ẩm Ngoài ra, nội dung còn giới thiệu chức năng của một số thiết bị phổ biến trong lĩnh vực thông gió và điều hòa không khí, giúp trang bị kiến thức toàn diện để hiểu và vận hành các hệ thống điều hòa hiệu quả.

- Nắm đƣợc các kiến thức cơ sở về điều hòa không khí và hệ thống ĐHKK

- Hiểu và sử dụng đƣợc đồ thị I-d, t-d

- Các chu trình điều hòa không khí

- Tính toán các chu trình điều hòa dựa vào đồ thị I-d, t-d

- Chức năng các thiết bị trong hệ thống ĐHKK

- Các hệ thống điều hòa không khí

- Nắm rõ về thông gió

- Cách phân phối không khí trong hệ thống điều hòa không khí

- Hiểu đƣợc các khái niệm về ĐHKK, vai trò và chức năng của các thiết bị chính trong hệ thống ĐHKK

- Rèn luyện tính tập trung, tỉ mỉ, tƣ duy logic, sáng tạo, ứng dụng thực tiễn sản xuất áp dụng vào môn học cho HSSV

1.1 Các thông số trạng thái của không khí ẩm:

1.1.1 Thành phần của không khí ẩm:

Không khí ẩm là hỗn hợp của không khí khô và hơi nước, được sử dụng trong kỹ thuật và đời sống hàng ngày Không khí khô gồm chủ yếu 78% N2, 21% O2 và phần còn lại là CO2 cùng các khí trơ khác, đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng công nghiệp và sinh hoạt.

Hơi nước trong không khí ẩm có phân áp suất rất nhỏ, do đó có thể coi là khí lý tưởng Không khí ẩm nên hiểu như một hỗn hợp của các khí lý tưởng, trong đó áp suất tổng là tổng của áp suất khí quyển (pk) và áp suất hơi nước (ph), được biểu thị bằng công thức p = pk + ph [3-1].

Trong đó: k và h nhỏ chỉ cho không khí khô và hơi trong không khí ẩm Không khí ẩm đƣợc phân

Phân loại không khí ẩm:

Không khí ẩm bão hòa là loại không khí có hơi nước đạt trạng thái bão hòa khô, với lượng hơi nước trong không khí là lớn nhất (G hmax) Khi thêm hơi nước vào không khí bão hòa, các hạt nhỏ sẽ hình thành do hơi nước đọng lại, dẫn đến trạng thái quá bão hòa khi tiếp tục bổ sung hơi nước.

Không khí ẩm quá bão hòa là trạng thái khí quyển chứa lượng hơi nước lớn hơn giới hạn G.h.max, dẫn đến hiện tượng ngưng tụ nước Hơi nước trong không khí là hơi bão hòa ẩm, tức là chứa lượng hơi nước tối đa mà không gây ngưng tụ, ngoài ra còn có một lượng nước ngưng nhất định Khi không khí ẩm xuất hiện sương mù, điều này cho thấy không khí đang ở trạng thái quá bão hòa, với sự xuất hiện của các giọt nước ngưng tụ trong không khí.

Không khí ẩm chưa bão hòa là loại không khí chứa lượng hơi nước nhỏ hơn G h.max, nghĩa là còn khả năng hấp thụ thêm hơi nước để đạt tới trạng thái bão hòa; trong trường hợp này, nếu thêm hơi nước vào, vẫn chưa xảy ra ngưng tụ Hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa chính là hơi quá nhiệt, chưa đạt đến ngưỡng bão hòa Các thông số trạng thái của không khí ẩm, điển hình như độ ẩm tuyệt đối (ρ), đo khối lượng hơi nước trong 1 mét khối không khí ẩm, giúp đánh giá chính xác mức độ ẩm của không khí.

Trong đó: V – thể tích không khí ẩm, m3

Gh – Khối lượng hơi nước có trong không khí ẩm, kg

Để xác định khả năng chứa hơi nước của không khí ẩm, ta sử dụng khái niệm độ ẩm tương đối (φ) Độ ẩm tương đối là tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm chưa bão hòa và độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm bão hòa cùng nhiệt độ, giúp đánh giá chính xác lượng hơi nước mà không khí có thể chứa đựng.

Sử dụng phương trình trạng thái của khí lý tưởng cho hơi nước ta có :

Với hơi nước trong không khí ẩm chưa bão hòa:

Với hơi nước trong không khí ẩm bão hòa :

Vì 0 ≤ p h ≤ p h.max nên 0 ≤ ϕ ≤ 100 % Không khí khô có ϕ = 0, không khí ẩm bão hòa có ϕ = 100 % Độ ẩm tương đối là một đại lượng có ý nghĩa lớn không chỉ trong kỹ thuật mà trong cuộc sống con người Con người sẽ cảm thấy thoải mái nhất trong không khí có độ ẩm tương đối ϕ = 40 † 70 % Trong bảo quản rau quả thực phẩm có độ ẩm tương đối khoảng ϕ = 90 % (0 ÷ 5oC)

Dụng cụ đo độ ẩm tương đối gọi là ẩm kế, gồm hai loại phổ biến là nhiệt kế thủy ngân khô và nhiệt kế thủy ngân ướt Nhiệt kế ướt có bầu thủy ngân được bọc vải thấm nước, giúp đo độ ẩm không khí thông qua nhiệt độ khô (tk) và nhiệt độ ướt (tƣ); hiệu số ∆t = tk – tƣ tỷ lệ thuận với độ ẩm tương đối của không khí Không khí càng khô thì ∆t càng lớn, trong khi không khí ẩm bão hòa có ∆t = 0 Độ chứa hơi (d) là lượng hơi nước trong không khí ẩm tương ứng với 1kg không khí khô, dựa trên phương trình trạng thái khí lý tưởng cho hơi nước và không khí khô.

Mà p = pk + ph d Enthanpy của không khí ẩm:

Enthanh phần của không khí ẩm bao gồm tổng của enthalpy không khí khô và hơi nước chứa trong nó, phản ánh sự năng lượng của hệ thống Khi tính enthalpy của 1kg không khí ẩm, ta xem xét cả lượng không khí khô và hơi nước đi kèm, có nghĩa là với 1kg không khí khô, hệ thống còn chứa (1+d)kg không khí ẩm Hiểu rõ sự cộng gộp này giúp xác định chính xác năng lượng của không khí ẩm trong các ứng dụng kỹ thuật nhiệt, điều hòa không khí và khí tượng học.

 d = Gh, (do Gk = 1), G = Gk + Gh = 1 + d

Trong đó: ik : enthanpy 1kg không khí khô, đƣợc xác định: ik = 1,0048.t ≈ t [kJ/kg] ih: enthanpy hơi nước, được xác định: ih = 2500 +2.t [kJ/kg]

 I = t + (2500 + 2.t).d [3-11] e.Nhiệt độ bão hòa đoạn nhiệt τ:

Khi không khí tiếp xúc với nước, sự bay hơi của nước vào không khí diễn ra chủ yếu do nhiệt lượng truyền từ không khí Nhiệt độ của không khí bão hòa được gọi là nhiệt độ bão hòa đoạn nhiệt τ, thường được xác định gần đúng bằng nhiệt độ nhiệt kế ướt τ = tư Nhiệt độ nhiệt kế ướt là chỉ số quan trọng để đánh giá độ ẩm của không khí và ảnh hưởng lớn đến các quá trình khí hậu, thời tiết.

Khi hơi nước bay hơi vào không khí chưa bão hòa (I=const), nhiệt độ của không khí sẽ giảm dần đồng thời độ ẩm tương đối tăng lên Quá trình bay hơi tiếp tục cho đến khi đạt tới trạng thái φ = 100%, nghĩa là không khí đã bão hòa và quá trình bay hơi chấm dứt Nhiệt độ ở trạng thái cuối cùng này gọi là nhiệt độ nhiệt kế ướt (tư), được đo bằng nhiệt kế có bầu thấm ướt nước Nhiệt kế ướt còn gọi là nhiệt kế ướt vì nó được xác định dựa trên nhiệt kế có phần bầu thấm nước ướt nhằm đo nhiệt độ của không khí bão hòa.

Nhiệt độ nhiệt kế ướt của một trạng thái phản ánh nhiệt độ bão hòa có entanpi bằng với entanpi của trạng thái đó Mối quan hệ giữa entanpi I và nhiệt độ nhiệt kế ướt cho phép xác định chính xác nhiệt độ của không khí hiện tại thông qua nhiệt độ trên bề mặt thoáng của nước Ngoài ra, nhiệt độ đọng sương là một khái niệm liên quan đến quá trình hình thành sương muối, giúp xác định điểm ngưng tụ của hơi nước trong không khí.

Nhiệt độ đọng sương hay điểm sương là nhiệt độ tại đó không khí chưa bão hòa chuyển sang trạng thái ẩm bão hòa khi áp suất của hơi nước không đổi Khi biết áp suất hơi nước, ta có thể tra bảng nước và hơi nước bão hòa để xác định chính xác nhiệt độ đọng sương Điểm sương phản ánh mức độ ẩm của không khí và là yếu tố quan trọng trong các ứng dụng khí hậu và điều hòa không khí.

1.2 Đồ thị I - d và d - t của không khí ẩm:

Hình 3.1: Các đường đặc trưng trên đồ thị I – d

- Trên đồ thị trục I và d hợp với nhau một góc 135oC

- Đường I = const : là đường thẳng hợp với trục d một góc 135oC

- Đường d = const : là những đường thẳng đứng

- Đường t = const : là những đường thẳng hơi dốc, càng lên cao có khuynh hướng phân kỳ

Đường  = 100% chia không khí ẩm thành hai vùng: vùng trên là không khí ẩm chưa bão hòa, vùng dưới là không khí ẩm quá bão hòa Trong vùng không khí ẩm chưa bão hòa, đường  có dạng cong quay phía lồi lên trên, nhưng khi tới vùng có nhiệt độ t > t_sơ thì nó trở thành đường thẳng vuông góc với trục d Để xác định các thông số của không khí ẩm, ta cần biết ít nhất hai trong số các tham số như i, d, t hoặc .

- ph : phân áp suất hơi nước

Ví dụ : Cho biết không khí ẩm có nhiệt độ t = 25oC,  = 60% Xác định nhiệt độ đọng sương t đs và nhiệt độ nhiệt kế ướt tư ?

- Trên đồ thị I-d, ta xác định được giao điểm của đường t = 25oC và  60%

- Đường đẳng d qua điểm giao nhau, cắt đường  = 100% tại đâu, thì đường nhiệt độ qua điểm đó là tđs

- Đường đẳng I qua điểm giao nhau, cắt đường  = 100% tại đâu, thì đường nhiệt độ qua điểm đó là tƣ

Trên đồ thị trục t và d hợp với nhau thành 1 góc vuông

- Đường I = const : là đường thẳng hợp với trục t một góc 135oC

- Đường d = const : là những đường nằm ngang

- Đường t = const : là những đường thẳng đứng

- Đường  = const là những đường cong lõm, càng đi lên phía trên  càng tăng Trên đường  = 100% là vùng sương mù hay vùng hơi quá bão hòa

- ph : phân áp suất hơi nước

Hình 3.2: Các đường đặc trưng trên đồ thị t – d 1.3 Một số quá trình của không khí ẩm khi ĐHKK: a Quá trình gia nhiệt:

Ngày đăng: 27/12/2022, 17:42

Nguồn tham khảo

Tài liệu tham khảo Loại Chi tiết
[1] Hoàng Đình Tín-Lê Chí Hiệp – Nhiệt động lực học kỹ thuật – NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Nhiệt động lực học kỹ thuật
Tác giả: Hoàng Đình Tín, Lê Chí Hiệp
Nhà XB: NXB Đại học quốc gia TPHCM
Năm: 2003
[2] Hoàng Đình Tín- Bùi Hải – Bài tập Nhiệt động lực học kỹ thuật và truyền nhiệt – NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bài tập Nhiệt động lực học kỹ thuật và truyền nhiệt
Tác giả: Hoàng Đình Tín, Bùi Hải
Nhà XB: NXB Đại học quốc gia TPHCM
Năm: 2003
[3] Hoàng Đình Tín – Truyền nhiệt và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt – NXB Đại học quốc gia TPHCM, 2003 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Truyền nhiệt và tính toán thiết bị trao đổi nhiệt
Tác giả: Hoàng Đình Tín
Nhà XB: Nhà xuất bản Đại học quốc gia TP.HCM
Năm: 2003
[7] Võ Chí Chính - Máy và thiết bị lạnh – NXB KHKT Sách, tạp chí
Tiêu đề: Máy và thiết bị lạnh
Tác giả: Võ Chí Chính
Nhà XB: NXB KHKT
[8] Võ Chí Chính - Thông gió và Điều hòa không khí – NXB KHKT Sách, tạp chí
Tiêu đề: Thông gió và Điều hòa không khí
Tác giả: Võ Chí Chính
Nhà XB: NXB KHKT
[10] TS Hà Đăng Trung – ThS Nguyễn Quân – Cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí –NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1997 Sách, tạp chí
Tiêu đề: Cơ sở kỹ thuật điều tiết không khí
Tác giả: TS Hà Đăng Trung, ThS Nguyễn Quân
Nhà XB: NXB khoa học kỹ thuật Hà Nội
Năm: 1997
[11] Nguyễn Đức Lợi – Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí – NXB khoa học kỹ thuật TP. HCM Sách, tạp chí
Tiêu đề: Hướng dẫn thiết kế hệ thống điều hòa không khí
Tác giả: Nguyễn Đức Lợi
Nhà XB: NXB khoa học kỹ thuật TP. HCM
[12] Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ – Bài tập kỹ thuật lạnh cơ sở – NXB Giáo dục Sách, tạp chí
Tiêu đề: Bài tập kỹ thuật lạnh cơ sở
Tác giả: Nguyễn Đức Lợi, Phạm Văn Tuỳ
Nhà XB: NXB Giáo dục
[4] Nguyễn Bốn – Hoàng Ngọc Đồng - Nhiệt kỹ thuật – NXB GD [5] Nguyễn Đức Lợi - Kỹ thuật lạnh Cơ sở – NXB Giáo Dục – 2006 [6] Trần Thanh Kỳ - Máy lạnh – NXB GD – 2006 Khác
[13] Nguồn tài liệu từ internet đƣợc ban hành… Khác

TRÍCH ĐOẠN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

🧩 Sản phẩm bạn có thể quan tâm