Giáo trình bài tập tuchon 401018 kithuatchieusang

Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệtBộ môn công nghệ nhiệt lạnh Ts.. ỐNG ĐƠN CHÙM ỐNGVÁCH TRỤ THANH TỰ NHIÊN CƯỠNG BỨC KHÔNG GIAN RỘNG KHÔNG GIANHẸP TRONGỐNG NGOÀIỐNG CÁC VẬT SONG SON

Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt

Bộ môn công nghệ nhiệt lạnh

Ts Nguyễn Minh Phú nmphu@yahoo.com.vn

Chương 1: Giới thiệu

• Các lĩnh vực liên quan đến truyền nhiệt

Các hình thức truyền nhiệt

Ví dụ xác định hệ số dẫn nhiệt

ỐNG ĐƠN CHÙM ỐNG

VÁCH TRỤ THANH

TỰ NHIÊN CƯỠNG BỨC

KHÔNG GIAN RỘNG KHÔNG GIANHẸP TRONGỐNG NGOÀIỐNG

CÁC VẬT

SONG SONG BỌC NHAUCÁC VẬT

1 LỚP NHIỀU LỚP

Thiết bị trao đổi nhiệt

Tổng quan mơn học truyền nhiệt và TBTĐN

Các phương trình vi phân cơ bản trong

truyền nhiệt và dòng lưu chất

T y

T x

T c

z

T w y

T v x

T u t

T

2

2 2

2 2

T y

T x

T c

z

T w y

T v x

T u t

T

2

2 2

2 2



q z

T T

r

1 r

T r

1 r

T a

t

T

2

2 2

2 2 2

sin r

1 T

sin sin

r

1 rT

r r

1 a

t

T

2

2 2

2 2

Điều kiện ban đầu và điều kiện biên

1 Điều kiện biên nhiệt độ

Điều kiện ban đầu và điều kiện biên (tt)

2 Điều kiện biên dòng nhiệt

Điều kiện biên cách nhiệt

Điều kiện ban đầu và điều kiện biên (tt)

3 Điều kiện biên đối lưu

Điều kiện ban đầu và điều kiện biên (tt)

4 Điều kiện biên bức xạ

Chương 2: Dẫn nhiệt ổn định 1 chiều

Diện tích truyền nhiệt (m 2 )

Nhiệt lượng (W, kW)

Điều kiện biên đối lưu

ĐS: 266W, -2,2oC

SẢN PHẨM CHÁY

NƯỚC SÔI CÁU NƯỚC

TRO, XỈ BAN ĐẦU SAU MỘT THỜI

GIAN VẬN HÀNH VÁCH LÒ HƠI

1 R 2 tw3

VD: bài 9.7 sách BT NĐLHKT và TN

T T

r

1 r

T r

1 r

T a

t

T

2

2 2

2 2 2

1 2

1

2 w 1

w 1

w

d

d ln

d

d ln ) t t

( t

2 w 1

w

d

d ln

) t t

( L 2



Nhiệt lượng

VD: bài 9.11 sách BT NĐLHKT và TN

I Dẫn nhiệt qua vách phẳng

II Dẫn nhiệt qua vách trụ

1 Vách trụ 1 lớp

2 Vách trụ nhiều lớp

ĐS: T1=105 o C

T1=90,6 o C

Bán kính tới hạn của lớp cách nhiệt

I Dẫn nhiệt qua vách phẳng

II Dẫn nhiệt qua vách trụ

1 Vách trụ 1 lớp

2 Vách trụ nhiều lớp

3 Dẫn nhiệt qua thanh

Chương 2: Dẫn nhiệt ổn định 1 chiều



R 2

t

d

f 2

Điều kiện biên

g  t  t

 





Điều kiện biên thứ 2:

Trường hợp 1: Thanh dài vô hạn:

Nhiệt lượng truyền qua thanh:

Điều kiện biên thứ 1:

mx 2

f dx

d f

0 x

Trường hợp 2 Bỏ qua tỏa nhiệt ở đỉnh (Cách nhiệt ở đỉnh)

0 dx

d

L x

) x L ( m

ch e

e e

) x L ( m )

x L ( m mL mL

Điều kiện biên (tt)

Nhiệt lượng truyền qua thanh:

) mL (

th mf

) mL (

th m

U

Vd: Một cánh nhôm, hệ số dẫn nhiệt 200W/m.K, dày 3mm, dài 7,65cm, rộng 1m.Nhiệt độ tại gốc cánh là 300oC, nhiệt độ môi trường xung quanh 50oC, hệ số trao

truyền qua cánh (Bỏ qua tỏa nhiệt ở đỉnh)

ĐS: 359W

Trường hợp 3 Tỏa nhiệt ở đỉnh (Tổng quát)

Điều kiện biên (tt)

f/U

Vd: Tính lại bài trên dùng chiều dài cánh hiệu chỉnh

Bài 9.21

Cánh có tiết diện thay đổi

độ nhiệt có

cánh mặt bề

bộ toàn nếu cánh qua truyền thể

có lượng Nhiệt

cánh qua truyền thực

Nhiệt lượng truyền qua cánh lý tưởng

Cánh tiết diện khơng đổi

g clt UL

) mL (

th m

Hiệu suất cánh (tt)

Cánh tiết diện thay đổi

VD: bài 9.23 câu b

Dẫn nhiệt ổn định nhiều chiều

T y

T x

T c

z

T w y

T v x

T u t

T

2

2 2

2 2

Giới thiệu phương pháp sai phân hữu hạn

Khai triển Taylor

Ví dụ

Tính nhiệt độ tại các nút 1, 2,

3 và 4?

T y

T x

T c

z

T w y

T v x

T u t

T

2

2 2

2 2

t a

2 





Ví dụ

Cho 1 thanh thép dài 10cm, ban đầu thanh thép có nhiệt độ

200oC, đột ngột đầu bên trái tiếp xúc với một vật có nhiệt độ

200oC và đầu bên phải tiếp xúc với một vật có nhiệt độ 80oC.Dùng phương pháp sai phân hữu hạn, tính nhiệt độ tại các vị trí

1, 2 và 3 sau 20s, 40s, và 60s

Thanh thép có hệ số dẫn nhiệt 50W/m.K, khối lượng riêng7800kg/m3, nhiệt dung riêng c=0,47kJ/kg.K

Cách nhiệt

0

title(['Thoi gian ' num2str(t) 's'])

pause(1)

end