Chương 4: Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt potx

Chương IV TRUYỀN NHIỆT VÀ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT IV.1.. CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT IV.3.. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT... Khái niệm truyền nhiệt- Trao đổi nhiệt giữa các vật có nhiệt độ khác

Chương IV TRUYỀN NHIỆT VÀ THIẾT BỊ TRAO

ĐỔI NHIỆT IV.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM

IV.2 CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT

IV.3 THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT

IV.1.1 Khái niệm truyền nhiệt

- Trao đổi nhiệt giữa các vật có nhiệt độ khác nhau

- Gồm nhiều phương thức trao đổi nhiệt xảy ra đồng thời

IV.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM

IV.1.2 Phương pháp giải bài toán

truyền nhiệt

• Phương pháp 1

Phân tích quá trình truyền nhiệt và chọn ra phương thức trao đổi nhiệt đóng vai trò quyết định rồi áp dụng công thức cho phương thức trao đổi nhiệt đó Các phương thức khác được tính đến bằng cách đưa vào các hệ số hiệu chỉnh

Phương pháp 2

Áp dụng công thức: Q = k.t.F

Q = k.(tf1 – tf2).F ; [W]

Trong đó:

Q [W]- công suất nhiệt của thiết bị

F [m2]- diện tích bề mặt trao đổi nhiệt k[W/m2K]- hệ số truyền nhiệt

t=(tf1-tf2)

IV.2 CÁC BÀI TOÁN TRUYỀN NHIỆT

CƠ BẢN

IV.2.1 Truyền nhiệt qua vách phẳng

• Giả thiết:

• Kết luận:

q  t  t

w1 w 2 2





q  t  t

 f1 f 2 

1



1 k





R

k



1 2

1 k



Với vách phẳng n lớp ta có: n

i

i 1

1 k







   

IV.2.2 Truyền nhiệt qua vách trụ

• Giả thiết:

• Kết luận:

λ

q  t  t F  t  t 2 r 

l2

2 1

q

r 1

ln







2

1

r

ln

t

2

1 k

r

ln



Vách trụ n lớp:

i 1

i 1

1 k

r

ln





IV.2.3 Truyền nhiệt qua vách có cánh

• Giả thiết:

• Kết luận:

1 f 1 w1 1



2 w 2 f 2 2

Q  t  t F

 f1 f 2   f1 f 2  1

2

2 1

F

F



cc

2 1

2 1

1 k

F F





 

 



2 1

F

1

F  

IV.3 THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT

IV.3.1 Thiết bị trao đổi nhiệt và phân loại IV.3.2 Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt

a Phương trình cân bằng nhiệt

F dF

dt1

dt2

t1

t2

tx

t’1

t’’1

Q1 = G1.i1 = G1(i1" - i'1) < 0

Q2 = G2.i2 = G2(i2"- i'2)

G1Cp1(t'1- t"1) = G2Cp2(t"2- t'2)

Trường hợp chất lỏng có chuyển pha

Bỏ qua tổn thất

Trường hợp chất lỏng không chuyển pha

1 2

t C

t C







(t'1- t"1) = t1; (t"2- t2’) = t2

G1.Cp1 = C1; G2.Cp2 = C2

b Phương trình truyền nhiệt

Q =K.t F =k.(tf1-tf2) F

max min

max min

t

t ln

t

 





t

max

min

t

2 t





