truyen nhiet_bai 1_nhung khai niem co ban

5/14/2018 Truyen Nhiet_Bai 1_Nhung Khai Niem Co Ban - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/truyen-nhietbai-1nhung-khai-niem-co-ban 1/26

TRUYỀ N NHIỆT

Số tiết học: 42 tiết kéo dài trong 16 tuần GV: TS. HÀ ANH TÙNG – Bộ môn “Công nghệ nhiệt lạnh”

Ng ườ i soạn: TS. Hà anh Tùng

Đ HBK tp HCM 8/2009

p.1 p.1

- Tuần 1 7 : 4 chươ ng đầu tiên

- Tuần 8 - 9 : KIỂM TRA giữ a học k ỳ

- Tuần 10 16 : 4 chươ ng cuối

- THI CUỐI HỌC K Ỳ

20%20%

80%80%



Mục đích môn học Nắm vững sự truyền năng lượ ng xảy ra giữa các vật và trong thiết bị do

sự chênh lệch nhiệt độ gây nên

nâng cao hiệu quả sử d ụng năng l ượ ng

là môn cơ sở để nghiên cứu và thiết k ế các loại máy nhiệt nói

riêng và các hệ thống nhiệt động nói chung

VD: - Các loại động cơ nhiệt: ĐC đốt trong, ĐC phản lực

- HTĐHKK, Tủ lạnh- Các thiết bị sấy, lò hơ i

- Bơ m, máy nén

- Các hệ thống sử dụng năng lượ ng mặt tr ờ i, vv….



p.2 p.2



Nội dung môn học Chươ ng 1: Những khái niệm cơ bản

Chươ ng 2: Dẫn nhiệt

Chươ ng 3: Những khái niệm cơ bản về trao đổi nhiệt đối lưu

Chươ ng 4: Trao đổi nhiệt đối lưu trong môi tr ườ ng 1 pha

Chươ ng 5: Trao đổi nhiệt khi chất lỏng biến đổi pha

Chươ ng 6: Trao đổi nhiệt bằng bức xạ

Chươ ng 7: Truyền nhiệt

Chươ ng 8: Thiết bị trao đổi nhiệt



p.3 p.3



Tài liệu tham khảo1. Hoàng đình Tín, Truyền nhiệt & Tính toán thiết bị trao

đổi nhiệt, NXB Khoa học v à K ỹ thuật, 2007.

2. Hoàng Đình Tín, Bùi Hải – Bài tậ p Nhiệt động lực học

K ỹ thuật & Truyền Nhiệt - NXB ĐHQG TpHCM. 2002

3. Hoàng đình Tín, Cơ sở Nhiệt công nghiệ p, NXB Đại họcquốc gia Tp HCM, 2006.

4. M. Mikheyev - Fundamental of Heat Transfer - Mir

Publisher, Moscow, 1968.



p.4 p.4



Bài 1

Chươ ng 1 ( Phần 1): Những kha ́i niệm cơ ba ̉n

1.1 Khái niệm chung về Truyền nhiệt

1.2 3 dạng Truyền nhiệt

1.3 Bài toán Truyền nhiệt tổng hợ p



p.5 p.5

1.4 Giớ i thiệu về Thiết bị trao đổi nhiệt

- Dẫn nhiệt

- Đối lư u

- Bứ c xạ



1.1 Khái niệm chung về Truyền nhiệt Là dạng truyền năng lượ ng khi có sự chênh lệch về nhiệt độ



p.6 p.6

NHIỆT LƯỢ NG

VD:

Bài toán truyền nhiệt :

- Xác định nhiệt độ tại 1 vị trí nào đó trong vật

- Xác định Nhiệt lượ ng Q truyền qua vật

Joule: J = N.m

Watt : W = J/sQ : đơ n vị



1.2 3 dạng truyền nhiệt cơ bản



p.7 p.7

B. Đối lưu

C. Bức xạ

A. Dẫn nhiệt

- Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữacác vùng trong vật rắn hoặc giữa 2vật r ắn tiế p xúc nhau.

- Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa 2 vật đặt cách xa nhau

- Xảy ra do chênh lệch nhiệt độ giữa bề mặt vật rắn vớ i môi trườ ng chất lỏng

xung quanh nó.



A. Dẫn nhiệt



p.8 p.8

Đ N: là quá trình truyền nhiệt khi có 2 điều kiện:

- Từ vùng có To cao đến vùng có To thấ p

- và giữa các phần của 1 vật hay giữa các vật tiế p xúc nhau.

( Đây là qt truyề n nhiệt đ iể n hình trong vật r ắn: bản chấ t do sự truyề n động năng

hay va chạm giữ a các phân t ử , nguyên t ử )

Q





p.9 p.9

Dòng nhiệt truyền qua vật (trong 1s) theo phươ ng x đượ c tính theo ĐL Fourier:

Tiết diện F

x

Qx

xTFQx

∂∂λ−= (W)

xT

FQq x

x∂∂λ−== (W/m2)

- Qx là dòng nhi ệt truyền theo phươ ng x trong thờ i gian 1s (W)- qx là mật độ dòng nhi ệt truyền theo phươ ng x trong thờ i gian 1s (W/m2)

- T là nhiệt độ tuyệt đối của vật (K)

- F là diện tích tiết diện vuông góc vớ i phươ ng x (m2

)- λ là hệ số d ẫ n nhi ệt của vật (W/m.K)

vớ i:



Ví dụVí dụ:: Tính toán dẫn nhiệtTính toán dẫn nhiệt quaqua vách phẳngvách phẳng



p.10 p.10

Q

T1

T2

- Vách phẳng có:

+ Diện tích F (m2)

+ Bề dày δ (m)+ Hệ số dẫn nhiệt λ (W/m.K)

+ Nhiệt độ 2 bề mặt vách T1 và T2

δ λ

T F Q

Δ=

ĐLFourier

(W)

hayλ δ /

T q Δ= (W/m2)

(R λ đượ c gọi là nhi ệt tr ở d ẫ n nhi ệt của vách phẳng)

ĐL Ohm

R

U I =

T1 T2

λ

δ λ = R



Ứ ng dụng phươ ng pháp nhiệt trở Ứ ng dụng phươ ng pháp nhiệt trở



p.11 p.11

321

41

R R R

t t q

++

−=



Hệ Hệ số dẫn nhiệtsố dẫn nhiệtλ

của vật liệucủa vật liệu



p.12 p.12

Trong thực tế có

thể xem λ là hằngsố ứng vớ i nhiệtđộ trung bình củavật ttb

Từ ttb của vật tra bảng suy ra λ

λ phụ thuộc vào nhiệt độ

)1( bt o += λ λ



Một số ứ ng dụng của hiện tượ ng dẫn nhiệtMột số ứ ng dụng của hiện tượ ng dẫn nhiệt



p.13 p.13

Vật liệu cách nhiệt (có λ nhỏ)Lớ p nướ c đá có tác dụng cáchnhiệt chống hơ i lạnh xâm nhậ p



B.B. Trao đổi nhiệtTrao đổi nhiệt ĐỐI LƯ UĐỐI LƯ U



p.14 p.14

ĐN: là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra khi giữa một bề mặt vật r ắn tiế p xúc vớ i môitr ườ ng chất lỏng (khí) có nhiệt độ khác nhau có sự chuyển động của chất lỏng

Ví dụ:

N ời TS Hà h Tù 8/2009



Một số ví dụ về trao đổi nhiệt đối lư uMột số ví dụ về trao đổi nhiệt đối lư u



p.15 p.15






p.16 p.16

Trao đổi nhiệt đối lưu khi không khí tiế p xúc dàn nóng, dàn lạnh




THỰ C NGHIỆM

Để tính trao đổi nhiệt đối lư uĐể tính trao đổi nhiệt đối lư u ththườ ườ ng dng dùùng cng côông thng thứ ứ cc NewtonNewton::



p.17 p.17

Q

FTw

Tf f w T T F Q −=α (W)

hayα /1T

qΔ

= (W/m2)

trong đó: - α là hệ số tỏa nhiệt đối lưu (W/m2

.K)- F là diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (m2)

- Tw là nhiệt độ trung bình của bề mặt ( K hoặc oC)

- Tf là nhiệt độ trung bình của chất lỏng ( K hoặc oC)

α α 1= R

Tươ ng tự quá trình dẫn nhiệt đặt

là nhiệt tr ở đối lưu

Tw

Tf

R αSƠ ĐỒ:

Người soạn: TS Hà anh Tùng 8/2009



C.C. Trao đổi nhiệtTrao đổi nhiệt BỨ C XẠBỨ C XẠ



p.18 p.18

ĐN: là quá trình trao đổi nhiệt xảy ra giữa các vật có nhiệt độ khác nhau đặt cáchxa nhau Năng lượ ng bức xạ truyền trong không gian dướ i dạng sóng điện từ




Tính chất của năng lượ ng bứ c xạTính chất của năng lượ ng bứ c xạ



p.19 p.19

- Mọi vật luôn phát ra năng lượ ng bức

xạ và nhận năng lượ ng bức xạ từ cácvật khác đến

- Năng lượ ng bức xạ phát ra từ vật tỉ lệ

vớ i nhiệt độ tuyệt đối lũy thừa bậc 4

E ~ T4

- Vật đen tuyệt đối sẽ nhận năng lượ ng bức xạ lớ n nhất






p.20 p.20

A White sifaka Lemur

To warm up in the morning, they turn their dark bellies towardthe sun.




Để tính trao đổi nhiệt bứ c xạĐể tính trao đổi nhiệt bứ c xạ ccôông thng thứ ứ cc StefanStefan--BoltzmannBoltzmann::



p.21 p.21

42

4112 T T F Q −= σ ϕ (W)

( ) ( ) ( )213

112212

22

12112 4 T T T F T T T T T T F Q −≈−++= σ ϕ σ ϕ

trong đó:

- ϕ12 là hệ số chiếu xạ (ϕ12 < 1)

- F là diện tích trao đổi nhiệt (m2)

- σ là hằng số Stefan-Boltzmann (σ = 5,6697.10-8 W/m2.K 4)- Τ1, Τ2 là nhiệt độ tuyệt đối tại bề mặt hai vật 1 và 2 (K )

( )21 T T F Q bx −=α haybx

T

q α /1

Δ

=

Trong tr ườ ng hợ p T1

– T2

<< T1

bx

bx R α

1= là nhiệt tr ở bức xạ




1.3 Bài toán Truyền nhiệt tổng hợ p



p.22 p.22

Q = kF(tf1 – tf2) k: Heä soá truyeàn nhieät (W/m2.K)

Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009



1.4 Giớ i thiệu về Thiết bị trao đổi nhiệt



p.23 p.23

Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009



Người soạn: S. à anh ùng


p.24 p.24

Động cơ đốt trongĐộng cơ đốt trong

Ng ườ i soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009



Máy điều hòa nhiệt độMáy điều hòa nhiệt độ

g ạ g


p.25 p.25

Ng ườ i soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009



---------------------------------------

HẾT BÀI 1

g ạ g


p.26 p.26

truyen nhiet_bai 1_nhung khai niem co ban

Documents