TRẢ LỜI CÂU HỎI THÍ NGHIỆM QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ BÀI 2

TRẢ LỜI CÂU HỎI THÍ NGHIỆM QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ BÀI 2

C TRẢ LỜI CÂU HỎI LÍ THUYẾT

Câu 1: Mục đích bài thí nghiệm ?

- Làm quen với thiết bị truyền nhiệt dạng ống lồng ống, các dụng cụ đo nhiệt độ và lư u lư ợng lư u chất

- Xác định hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhi ệt giư õa hai dòng lạnh nóng đư ợc ngăn cách bởi vách ngăn kim loại ở các chế độ chảy khác nhau

- Thiết lập cân bằng nhiệt lư ợng

Câu 2 : Các thông số cần đo ?

- Lư u lư ợng dòng nóng

- Lư u lư ợng dòng lạnh

- Nhiệt độ dòng nóng, lạnh tại các vị trí can thiết

Câu 3: Trình tự thí nghiệm?

- Mở van 1A thật tư ø tư ø ( chỉ xoay một góc khoảng 300 )

- Đóng van 11 Tư ø tư ø mở van 1C cho nư ớc vào đầy bồn chư ùa, sau đó khoá van và

đậy nắp bồn chư ùa lại

- Mở cầu dao nguồn, bật công tắc Nguồn trên hộp điêuì khiển lên

- Bật công tắc gia nhiệt lên Đèn hoạt động màu đỏ sáng, Cụm gia nhiệt hoạt động

- Sau khi nư ớc trong gia nhiệt sôi ( khoảng tư ø 30 – 60 phút ), công tắc gia nhiệt tư ï động ngắt, lúc đó bắt đầu làm thí nghiệm

- Mở van 3, bấm nút chạy của Bơm ( màu xanh ), đèn hoạt động của bơm ( màu đỏ)

sáng Bơm ly tâm hoạt động và bơm nư ớc tuần hoàn

- Chờ cho hệ thống ổn định, mở một trong các cặp van tư ơng ư ùngL: 4/8, 5/9, 6/10

Điều chỉnh cặp van 2, 3 để điều chỉnh lư u lư ợng dòng nóng và chỉnh van 7 để

điều chỉnh lư a lư ợng dòng lạnh theo yêu cầu Chỉ số lư a lư ợng đư ợc đọc trên lư u

lư ợng kế

- Chờ khoảng 5 – 10 phút, khi quá trình đã ổn định, ấn và giũ một nút ( màu vàng ) cần thiết trong bồn nút trên hộp điều khiển để có nhiệt độ tại vị trí tư ơng ư ùng

- Sau khi đo xong tất cả các thông số cần thiết, tắt công tắc Gia nhiệt, tiếp thep tắt Bơm, tắt công tắc nguồn CB Mở nắp bồn gia nhiệt cho nư ớc nguội bớt Khoá tất cả các van lại Đợi khi nư ớc đã nguội rồi mở van 11 để xả hết nư ớc trong bồn

chư ù gia nhiệt

Câu4 :Thí nghiệm ống lồng ống có phả i là thiết bị truyền nhiệt kiểu vỏ ống không?

TBTN ống lồng ống hay còn gọi là thiết bị truyền nhiệt kiểu ống kép và thuộc kiểu vỏ ống

Câu5: Chỉ rõ đường đi của dòng nóng trong hệ thống ?

D o øn g n o ùn g đ i tư ø b o àn ch ư ùa g ia n h ie ät B ơ m

va n 2

đ i tro n g o án g B 2 đ i tro n g o án g B 1

B o àn ch ư ùa g ia n h ie ät

va n 3

L ư u lư ơ ïn g ke á n o ùn g

đ i tro n g o án g A

Câu 6: Chỉ rõ đường đi của dòng lạnh trong hệ thống thiết bị thí nghiệm ?

Dòng lạnh dư ợc cấp khi mở van 1B tiếp theo đi qua van 7 đi đến lư u lư ợng kế dòng lạnh

đ i n g o ài o án g A

T h e o o án g d a ãn x a û ra n g o a øi

đ i n g o a øi o án g B 1

đ i n g o a øi o án g B 2

v a n 1 0

v a n 9

v a n 8

L ư u lư ơ ïn g k e á d o øn g la ïn h

Câu 7: Ưu và nhược điểm của thiết bị truyền nhiệt ống lồng ống?

Ư u điểm: đơn giản trong chế tạo, có thể nối các ống với nhau bằng mặt bích, sắc co hay hàn, có thể tiêu chuan háo năng suất nhiệt cho tư øng đoạn cơ bản Thích h7ọp cho cả hai lư u chất đều làm việc ở áp suất cao

Như ợc điểm: cồng kềnh, khó làm sa ïch bên ngoài ống Năng suất thấp

Câu 8: Hãy cho biết các phương thức truyền nhiệt cơ bản? Trong bài thí nghiệm sử dụng phương thức truyền nhiệt nào?

Các phư ơng thư ùc truyền nhiệt trong bài:

- Dẫn nhiệt

- Đối lư u nhiệt

- Bư ùc xạ nhiệt

Trong bài này sư dụng hai phư ơng thư ùc truyền nhiệt: dẫn nhiệt và đối lư u nhiệt

Câu 9:Vẽ và giải thích sơ đồ cơ chế truyền nhiệt giữa hai lưu chất qua vách ngăn ở bài thí nghiệm ống lồng ống?

1 t

t 1

t2 v

v

t 2

2 t

log t

t v

Sơ đồ phân bố nhiệt độ khi truyền nhiệt giữa lưu chất qua vách ngăn

Giải thích : truyền nhiệt xảy ra trong khi có sư ï chênh lệch về nhiệt Vì vậy ở bài này nếu coi t1 là nhiệt độ của dòng nóng đi vào trong ống và t2 là nhiệt nhiệt độ ở bên ngoài ống ( qua vách)

Nhiệt t1truyền đến vách (thành ống) và mất nhiệt làt1 =t1-tv1 ở vách 1 có nhiệt đo là

tv1

Khi qua vách có nhiệt đo là tv2 và ra đến dòng lạnh là t2 kho đó nhiệt giảm đi là

t2 = tv1-t2

ngư ợc lại cũng có sư ï truyền nhiệt tư ø dòng lạnh cho dòng nóng nếu ta coi dòng lạnh là t1 và dòng nóng có nhiệt là t2

Câu 10: Viết phương trình cân bằng nhiệt lượng? Giải thích các thông số và cho biết đơn vị đo của chúng?

Phư ơng trình cân bằng nhiệt lư ợng

QG C t1 1(V1t V2)G C t2 2( R2 t V2)

G G1, 2:Lư u lư ợng dòng nóng và dòng lạnh (kg/s)

C C1, 2: Nhiệt dung riêng của lư u chất (J/kg.độ)

t V1,t V2:Nhiệt độ vào của dòng nóng ,lạnh (0

C)

t R1,t R2: Nhiệt độ ra của dòng nóng ,lạnh (0

C)

Câu 11: Ý nghĩa vật lí của hệ số truyền nhiệt K 1? Công thức tính? Giải thích các thông số và cho biết đơn vị đo của chúng?

K L: Hệ số truyền nhiệt dài.

K

d

d

L

tr

ng

b b







2

1

 .ln 

d ,d : đư ờng kính ngoài và đư ờng kính trong của ồng truyền nhiệt

 : hệ số dẫn nhiệt của của kim loại làm ống.

d b : đư ờng kính lớp bẩn

Câu 12: Viết phương trình truyền nh iệt?giải thích các thông sồ và cho biết đơn vị của chúng?

Q K L.tlog.L

Với L: chiều dài ống m

tlog Chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit, 0 C

KL: Hệ số truyền nhiệt dài, đơn vị W/m 0C

Câu 13: Aûnh hưởng của chế độ chảy đến quá trình truyền nhiệt? Giải thích?

Tư ø thuỷ lư ïc học ta đã biết có hai chế độ chuyển động phổ biến là chay tầng và chảy rối

- Nhiệt lư ợng truyền đi theo phư ơng vuông góc với bề mặt vách Trư ớc tiên đư ợc thư ïc hiện bằng sư ï dẫn nhiệt qua lớp biên chảy tầng và sau đó tăng cư ờng bởi sư ï xáo trộn của các phần tư û chuyển động rối bên trong Tốc độ càng tăng thì chiều dày lớp biên càng mỏng

- Nhiệt của lớp chất lỏng chảy ta àng lớn hơn chảy rối rất nhiều do đó cư ờng độ toả nhiệt khi chảy rối lớn hơn chảy rất nhiều, tốc độ cằng tăng thì nhiệt trở lớp biên càng giảm Do đó truyền nhiệt càng tốt

Câu 14: Phân biệt quá trình truyền nhiệt ổn đ ịnh và không ổn định?

- Truyền nhiệt ổn định: nhiệt độ chất tải nhiệt chỉ thay đổi theo không gian và không thay đổi theo thời gian t= (x,y,z), thư ờng đư ợc tiến hahành liên tục

- Truyền nhiệt không ổn định: nhiệt đô chất tải nhiệt thay đổi theo cả thời gian và không gian t= f (, x,y,z), thư ờng tiến hành gián đoạn

Câu 15: Nêu các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt ?

- Bản chất của môi trư ờng truyền nhiệt

- Chế độ chảy tầng hay chảy rối

- Kích thư ớc hình học, vật liệu, cấu trúc bề mặt, nhiệt độ, áp suất…

Câu 16: So sánh hiệu quả của quá trình truyền nhiệt xuôi chiều và ngược chiều?

- Quá trình truyền nhiệt ngư ợc chiều: đạt hiệu quả tốt hơn (hai dòng đi ngư ợc chiều nên hầu hết các cấu tư û đư ợc tiếp xúc với nhau và có thời gian truyền nhiệt lâu hơn)

- Quá trình xuôi chiều kém hơn do có 2 dòng truyền đi và tiếp xúc với nhau không đều, vận tốc chúng cũng không đều do vậy truyền nhiệt kém