Bài Tập truyền khối đại học bách khoa

Khảo sát một quạt đang làm việc ở n = 500 rpm. Công suất motor khi đầy tải N = 10 kW. Xác định công suất của motor khi đầy tải khi a. Tốc độ n tăng đến 600 rpm. b. Nhiệt độ không khí tăng từ t1 = 20 oC đến t2 = 30 oC. c. Nhiệt độ không khí giảm từ t1 = 40 oC đến t2 = 20 oCKhảo sát một quạt đang làm việc ở n = 500 rpm. Công suất motor khi đầy tải N = 10 kW. Xác định công suất của motor khi đầy tải khi a. Tốc độ n tăng đến 600 rpm. b. Nhiệt độ không khí tăng từ t1 = 20 oC đến t2 = 30 oC. c. Nhiệt độ không khí giảm từ t1 = 40 oC đến t2 = 20 oCKhảo sát một quạt đang làm việc ở n = 500 rpm. Công suất motor khi đầy tải N = 10 kW. Xác định công suất của motor khi đầy tải khi a. Tốc độ n tăng đến 600 rpm. b. Nhiệt độ không khí tăng từ t1 = 20 oC đến t2 = 30 oC. c. Nhiệt độ không khí giảm từ t1 = 40 oC đến t2 = 20 oCKhảo sát một quạt đang làm việc ở n = 500 rpm. Công suất motor khi đầy tải N = 10 kW. Xác định công suất của motor khi đầy tải khi a. Tốc độ n tăng đến 600 rpm. b. Nhiệt độ không khí tăng từ t1 = 20 oC đến t2 = 30 oC. c. Nhiệt độ không khí giảm từ t1 = 40 oC đến t2 = 20 oC

1 2

10

17, 28 500

600

N

n n

Trường h p nêu trên, s vòng quay c a qu t ch tăng thêm 20% so v i ban ợ ố ủ ạ ỉ ớ

đ u, d n đ n công su t c a qu t tăng thêm khá đáng k (78% so v i Nầ ẫ ế ấ ủ ạ ể ớ 1 = 10kW), có th gây quá t i ho c cháy qu t Vì v y ngể ả ặ ạ ậ ười kỹ s khi tính toán ưthi t k không nên ch quan đ i v i v n đ này.ế ế ủ ố ớ ấ ề

b Nhi t đ không khí tăng t t ệ ộ ừ 1 = 20 o C đ n t ế 2 = 30 o C.

Tra b ng 22 Thông s v t lý c a không khí khô (H = 760 mmHg)/ sách BT ả ố ậ ủNhi t đ ng và Truy n nhi t/ trang 411, ta có các giá tr kh i lệ ộ ề ệ ị ố ượng riêng c a ủkhông khí nh sau:ư

- L u lư ượng th tích c a qu t luôn không đ i.ể ủ ạ ổ

- Khi nhi t đ không khí tăng lên, kh i lệ ộ ố ượng riêng gi m xu ng D n đ n ả ố ẫ ế

l u lư ượng kh i lố ượng gi m xu ng Cho nên s vòng quay và công su t c aả ố ố ấ ủ

qu t sẽ gi m tạ ả ương ng.ứ

c Nhi t đ không khí gi m t t ệ ộ ả ừ 1 = 40 o C đ n t ế 2 = 20 o C

Tra b ng 22 Thông s v t lý c a không khí khô (H = 760 mmHg)/ sách BT ả ố ậ ủNhi t đ ng và Truy n nhi t/ trang 411, ta có các giá tr kh i lệ ộ ề ệ ị ố ượng riêng c a ủkhông khí nh sau:ư

 t1 = 40 oC   = 1,128 kg/m1 3

 t2 = 20 oC   = 1,205 kg/m2 3

Ta có: Công th c liên h gi a công su t motor và kh i lứ ệ ữ ấ ố ượng riêng không khí qua qu t nh sau:ạ ư

b ng s t B u tr i trong sang Nhi t đ đ ng sằ ắ ầ ờ ệ ộ ọ ương c a không khí là 24 ủ oC.

Xác đ nh cị ường đ b c x M t Tr i xuyên qua c a kính vào lúc 9h sáng, c a m t ộ ứ ạ ặ ờ ử ủ ộngày nào đó trong tháng 4, c a s quay v hử ổ ề ướng Đông

Tra b ng 8.12/ sách Giáo trình ĐHKK/ trang 367, ta có:ả

Cường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua 1mộ ứ ạ ặ ờ 2 kính c b n: q = 430 W/mơ ả 2

V y cậ ường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua kính c b n nh đ bài:ộ ứ ạ ặ ờ ơ ả ư ề

4 1 470.2 1 0,13 1048, 4 1,05

- N u nhi t đ đ ng sế ệ ộ ọ ương c a không khí tăng lên, làm cho không khí d ủ ễ

đ ng sọ ương h n Nh v y cơ ư ậ ường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua kính ộ ứ ạ ặ ờ

Nhi m v 8: ệ ụ

Kh o sát m t sân thả ộ ượng kích thước 5m x 20m, TP HCM B u tr i trong sáng, tở ầ ờ đs

= 25 oC Xác đ nh cị ường đ b c x M t Tr i vào lúc 13h tr a, c a m t ngày nào ộ ứ ạ ặ ờ ư ủ ộ

Tra b ng 8.12/ sách Giáo trình ĐHKK/ trang 367, ta có:ả

Cường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua 1mộ ứ ạ ặ ờ 2 vách: q = 741 W/m2

V y cậ ường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua vách:ộ ứ ạ ặ ờ

5 741.5.2 1 0,13 69283 69,3

Tr ng thái không khí trong không gian c n ĐHKK là tạ ầ 3 = 26 oC, 3 = 60% Cho bi t ế

tr ng thái không khí c p vào không gian c n ĐHKK là ạ ấ ầ 2 = 95% Xác đ nh:ị

a Nhi t đ không khí c p vào không gian c n ĐHKK tệ ộ ấ ầ 2

b L u lư ượng không khí c p vào không gian c n ĐHKK.ấ ầ

 Tra ra được nhi t đ đi m (2): tệ ộ ể 2 = 16,5oC và  = 95%.2

b L u lư ượng không khí c p vào không gian c n ĐHKK.¿ấ ầ

Tra ra được enthalpy c a đi m (2) và (3): ủ ể

3 2

L u lư ượng không khí c p vào không gian c n ĐHKK:ấ ầ

Không gian c n ĐHKK có tầ 3 = 26 oC, 3 = 65% Cho bi t h s RSHF = 0,75 T ng ế ệ ố ổ

ph t i trong không gian đó RTH = 200 kW Đ m không khí c p vào không gian ụ ả ộ ẩ ấ

c n ĐHKK là ầ 2 = 95% S (1) là không khí đi vào dàn l nh, đó là k t qu hòa ố ạ ế ả

tr n gi a không khí trong phòng (3) và không khí ngoài tr i (4) ộ ữ ờ

Bi t tế 4 = 35 oC, 4 = 80% T l hòa tr n là ỉ ệ ộ

4 3

1 3

m

m Xác đ nh:ị

a Nhi t đ tệ ộ 2, t6

b Nêu rõ ý nghĩa c a tr ng thái (2) và (6).ủ ạ

c Trong trường h p đo n 12 kéo dài không c t đợ ạ ắ ường  = 100% Nh n xét ậ

Ta có: t2 = 18,2oC.

t6 = 16 oC, d6 = 0,0112 kg/kgkkk

d3 = 0,0136 kg/kgkkk

b Nêu rõ ý nghĩa c a tr ng thái (2) và (6).ủ ạ

 (2): tr ng thái không khí m đi ra kh i dàn l nh trong trạ ẩ ỏ ạ ường h p th c ợ ự

t ế

 (6): tr ng thái không khí m đi ra kh i dàn l nh trong trạ ẩ ỏ ạ ường h p lý ợthuy t ế

(đi m đ ng sể ọ ương c a thi t b ).ủ ế ị

c Trong trường h p đo n 12 kéo dài không c t đợ ạ ắ ường  = 100% Nh n xét ậ

Gi i pháp.ả

- Đường th ng 12 ph i c t đẳ ả ắ ược đường  = 100%, thì h th ng ĐHKK này ệ ố

m i kh thi.ớ ả

- N u đế ường th ng 12 không c t đẳ ắ ược đường  = 100%, thì ta ph i ch ả ủ

đ ng k t h p nhi u phộ ế ợ ề ương ti n khác m i th c hi n đệ ớ ự ệ ược h th ng ệ ốĐHKK này

RSH RLH RSH RLH kW

Đ nh nghĩa h s c a kính lo i Stopray, màu vàng, dày 6mm:ị ệ ố ủ ạ

Xác đ nh cị ường đ b c x M t Tr i xuyên qua kính đ đi vào không gian c n ĐHKK, ộ ứ ạ ặ ờ ể ầlúc 9h sáng, c a m t ngày nào đó trong tháng 3, c a s quay v hủ ộ ử ổ ề ướng Đông B c ắ

Tr i quang (không mây) Nhi t đ b u tr i 24ờ ệ ộ ầ ờ oC

Tra b ng 8.12/ sách Giáo trình ĐHKK/ trang 367, ta có:ả

Cường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua 1mộ ứ ạ ặ ờ 2 kính c b n: q = 252 W/mơ ả 2

Cường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua kính c b n:ộ ứ ạ ặ ờ ơ ả

4 1 252.5.2 1 0,13 2810,5 2,81

Nhi m v 13: (Bài 1 – Thi Gi a kỳ) ệ ụ ữ

Kh o sát m t căn phòng g m 4 vách l n lả ộ ồ ầ ượt quay v các hề ướng đông, tây, nam và

Bài làm:

Tr ườ ng h p 1 ợ : Xác đ nh cị ường đ b c x m t tr i xâm nh p vào căn phòng qua ộ ứ ạ ặ ờ ậ

t t c các c a s vào 1 ngày nào đó c a tháng 4 (lúc 10 gi ):ấ ả ử ổ ủ ờ

 Tra b ng 8.12, sách ĐHKK, ta có:ả



 Cường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua kính c b n theo hộ ứ ạ ặ ờ ơ ả ướng Đông:

4 1 328.6 1 0,13 2194,9

4 1 44.4 1 0,13 196,3

Tr ườ ng h p 2 ợ : Xác đ nh cị ường đ b c x m t tr i xâm nh p vào căn phòng qua ộ ứ ạ ặ ờ ậ

t t c các c a s vào 1 ngày nào đó c a tháng 8 (lúc 11 gi ):ấ ả ử ổ ủ ờ

 Tra b ng 8.12, sách ĐHKK, ta có:ả



 Cường đ b c x M t Tr i đã xuyên qua kính c b n theo hộ ứ ạ ặ ờ ơ ả ướng Đông:

4 1 145.6 1 0,13 970,3

10 0,85

xn Bac

Nhi m v 14: (Bài 2 – Thi Gi a kỳ) ệ ụ ữ

Không khí đi ra kh i dàn l nh có ỏ ạ  = 95% và t2 2 = 14 oC theo quá trình có GSHF = 0,5 Xác đ nh:ị

- Đ m ộ ẩ  c a không khí đi vào dàn l nh, n u bi t t1 ủ ạ ế ế 1 = 28 oC

- H s RSHF n u bi t nhi t đ và đ m c a không khí c n duy trì trong ệ ố ế ế ệ ộ ộ ẩ ủ ầkhông gian c n đi u hòa là tầ ề 3 = 26 oC và  = 60%.3

- Nhi t đ tệ ộ 4 và đ m ộ ẩ  c a không khí bên ngoài tr i, cho bi t không khí 4 ủ ở ờ ế

1 là k t qu hòa tr n gi a không khí 4 và không khí 3 theo t l ế ả ộ ữ ỉ ệ

3 4

2 1

G

G 

Yêu c u: bi u di n cách th c hi n trên đ th t-d và thuy t minh rõ cách đ c các s ầ ể ễ ự ệ ồ ị ế ọ ố

li u.ệ

Bài làm:

Ta có tr ng thái (2): ạ

2 2

 Mà t1 = 28 oC, d a vào đ th , ta vẽ đự ồ ị ược đi m (1): ể

 165%

Ta có tr ng thái (3): ạ

3 3

Ta vẽ được đi m (3) trên đ th t-d.ể ồ ị

 G i (7) là tr ng thái trung gian c a (2) và (3): ọ ạ ủ

2 1

G

G 

nên đi m (1) n m g n đi m (3) g p 2 l n so v i đi m (4).ể ằ ầ ể ấ ầ ớ ể

 Ta vẽ được đi m (4) trên đ th ể ồ ị

 Ta có tr ng thái c a đi m (4): ạ ủ ể

4 4

31,869%

 T c đ c a không khí trong ng d n: ố ộ ủ ố ẫ 3 3

15000 / 3600

6,94 / 600.10 1000.10

F

F 

và không có ng d n th ng ố ẫ ẳ  Ta tra theo đường P

 Tra hình 9.25/ trang 430, v i V = 6,94m/s và theo đớ ường P  T n th t áp ổ ấ

Nhi m v 17: ệ ụ

Trong thi t k ng d n không khí, ng ch nh t tính đế ế ố ẫ ố ữ ậ ường kính tương đương có

ý nghĩa gì?

Kh o sát ng d n không khí b ng tôn, th ng, ti t di n tròn, chi u dài 40m, ả ố ẫ ằ ẳ ế ệ ề

đường kính 800mm T c đ gió chuy n đ ng trong ng 6m/s ố ộ ể ộ ố

Kh o sát đo n cong Hình 11.9/ trang 474.ả ạ ở

Cho đường kính D = 600mm;

R

D= 1,5 T c đ gió V = 10m/s V i R là bán kính ố ộ ớcong trung bình

Xác đ nh t n th t áp su t các Hình 11.9 a,b,c/ trang 474.ị ổ ấ ấ ở

Bài làm:

 Ph ươ ng pháp 1: Chi u dài t ề ươ ng đ ươ ng:

a Hình a: Đo n cong liên t c (90 ạ ụ o )  1,5

c Hình c: Đo n cong ghép t 5 đo n nh : (90 ạ ừ ạ ỏ o )  1,5

a Hình a: Đo n cong liên t c (90 ạ ụ o ):

Tra b ng 11.5a, trang 477 v i ả ớ 1,5

n R D

n R D

A = 1;

b c

Tra b ng 11.38a, sách ĐHKK, trang 509 ả  H s tr l c c c b c a nhánh không khí ệ ố ở ự ụ ộ ủ

đi th ng (không b đ i hẳ ị ổ ướng): cs 0,05.

Cho bi t: ế

b s

A

A = 0,67;

b c

A

A = 0,5;

vb vc

thêm vào đường ng ố

Nguyên nhân là do vòng xoáy c a không khí t i v trí rẽ nhánh đã vô tình t o thêm ủ ạ ị ạ

áp su t cho đấ ường ng đi th ng.ố ẳ

Nhi m v 23: ệ ụ

Xác đ nh t n th t áp su t c a 1 đị ổ ấ ấ ủ ường ng nố ước b ng thép, n m ngang, có ằ ằ

đường kính 4in, t c đ nố ộ ước trong ng là 1m/s, dài 30m.ố

T n th t áp su t đổ ấ ấ ường ng d n nố ẫ ướ ớc l n h n nhi u so v i t n th t áp su t c a ơ ề ớ ổ ấ ấ ủ

đường ng d n gió Do kh i lố ẫ ố ượng riêng c a nủ ướ ớc l n h n g p nhi u l n v i kh i ơ ấ ề ầ ớ ố

lượng riêng c a không khí.ủ

- Các trường h p trên có t n th t áp su t theo th t gi m d n: b < d < a.ợ ổ ấ ấ ứ ự ả ầ

- N u xét trong ph m vi h p thì trế ạ ẹ ường h p c không t n năng lợ ố ượng

T n th t áp su t: ổ ấ ấ  p1 130.0,0102 50 51,326  mH O2

Trường h p 2:ợ

T n th t áp su t: ổ ấ ấ  p2 130.0,0102 1,326 mH O2

Nh n xét: ậ

 Trường h p 2: ợ p t 2 đở ường ng đi lên và đi xu ng đã kh nhau Trong ố ố ử

th c t , hi n tự ế ệ ượng tri t tiêu này có di n ra, nh ng l i không có b m nào ệ ễ ư ạ ơ

v i công su t r t nh (1,3 đ n 1,4 mH2O) Gi s có lo i b m nh v y, ớ ấ ấ ỏ ế ả ử ạ ơ ư ậ

h th ng không th đệ ố ể ượ ấc l p đ y nầ ước Vì v y trên sân thậ ượng c n có ầthêm ngu n nồ ước nh m b sung vào đằ ổ ường ng.ố

 Trường h p 1: B m trong tình hu ng này có th t c p nợ ơ ố ể ự ấ ước làm đ y ngầ ố

r t t t Sau đó công su t b m gi m xu ng r t nhi u và thấ ố ấ ơ ả ố ấ ề ường xuyên s ử

d ng công su t nh D n đ n lãng phí đi n năng và chi phí đ u t ban ụ ở ấ ỏ ẫ ế ệ ầ ư

Bài làm:

Tra b ng 12.15, sách ĐHKK, trang 605.ả

 Chi u dài tề ương đương: ltd =0,792m

Tra b ng 12.12j/ trang 591 ả  T n th t áp su t trên 1 đ n v chi u dài: 0,0141 ổ ấ ấ ơ ị ề

mH 2 O.

 T n th t áp su t: ổ ấ ấ  p 0,0141.l td 0,0141.0, 792 0,0112 mH O2

Nhi m v 29: ệ ụ

Xác đ nh t n th t áp su t c a m t chi ti t co h p đ t ng t, đị ổ ấ ấ ủ ộ ế ẹ ộ ộ ường kính nh d = ỏ3in; đường kính l n D = 4in T c đ nớ ố ộ ước ch y vào V = 1m/s.ả

Bài làm:

Kh o sát m t van có đi u ki n đả ộ ề ệ ường kính danh nghĩa c a ng d n D = 4in; t c ủ ố ẫ ố

đ nộ ước ch y trong ng V = 1m/s Xác đ nh t n th t áp su t trong hai trả ố ị ổ ấ ấ ường h pợsau

a Van c ng, đ m là 100%.ổ ộ ở

b Van c u, đ m là 100%.ầ ộ ở

Bài làm:

Tra b ng 12.13/ trang 603 v i D = 4in ả ớ 

Tra b ng 12.12/ trang 593 ả  T n th t áp su t trên 1 đ n v chi u dài: ổ ấ ấ ơ ị ề 0,0102

mH 2 O/m.

 Các t n th t áp su t:ổ ấ ấ

2 2

0,0102.36,576 0,3730,0102.1,372 0,014

van cau van cong

mH O

mH O

p p

�

�

Nh n xét: ậ

 Van c u có t n th t r t l n h n và có kh năng che kín t t h n so v i van ầ ổ ấ ấ ớ ơ ả ố ơ ớ

c ng.ổ

 Khi c n đi u ch nh l u lầ ề ỉ ư ượng, nên dung van c ng.ổ

 Khi c n khóa đầ ường ng ( ng h i t lò h i,…), nên dung van c u.ố ố ơ ừ ơ ầ

0,0102.6, 4 0,065280,0102.2,042 0,020

8

duong nhanh duong chinh

mH O m

- B ng tra đo n ng ch T c a đả ạ ố ữ ủ ường d n nẫ ước không có s âm Do nố ước

có kh i lố ượng riêng r t l n so v i gió, nên có th t o vùng xoáy ch chấ ớ ớ ể ạ ở ỗ ữ

T, nh ng không đ l n đ t o hi u ng ngư ủ ớ ể ạ ệ ứ ược