intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kỹ thuật nhiệt: Dẫn nhiệt - Trần Thị Thu Hằng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:25

2
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Kỹ thuật nhiệt" - Dẫn nhiệt, được biên soạn gồm các nội dung chính sau: những khái niệm cơ bản dẫn nhiệt; hệ số dẫn nhiệt; phương trình vi phân dẫn nhiệt; điều kiện đơn trị; dẫn nhiệt ổn định khi không có nguồn nhiệt bên trong;... Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật nhiệt: Dẫn nhiệt - Trần Thị Thu Hằng

  1. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 NỘI DUNG CƠ BẢN Phần nhiệt động: nghiên cứu các quá trình biến đổi năng lượng liên quan đến năng lượng nhiệt (chủ yếu giữa CƠ NĂNG và NHIỆT NĂNG) Phần truyền nhiệt: nghiên cứu quá trình trao đổi nhiệt giữa các vật Đối tượng nghiên cứu: chủ yếu là MÁY NHIỆT và THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT
  2. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 PHẦN THỨ HAI TRUYỀN NHIỆT
  3. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 CÁC DẠNG TRAO ĐỔI NHIỆT CƠ BẢN Dẫn nhiệt: là quá trình trao đổi nhiệt giữa các phần của vật hay giữa các vật có nhiệt độ khác nhau khi chúng tiếp xúc với nhau. Đối lưu: là quá trình trao đổi nhiệt nhờ sự chuyển động của chất lỏng hoặc chất khí giữa những vùng có nhiệt độ khác nhau. Bức xạ: Là quá trình trao đổi nhiệt được thực hiện bằng sóng điện từ
  4. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 DẪN NHIỆT
  5. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Trường nhiệt độ: là tập hợp các giá trị nhiệt độ của các điểm khác nhau trong không gian khảo sát tại một thời điểm nào đó. Trường nhiệt độ không ổn định 3 chiều: t = f (x, y, z, ) Trường nhiệt độ ổn định 3, 2, 1 chiều: t = f (x, y, z); t = f (x, y); t = f (x)
  6. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mặt đẳng nhiệt: là bề mặt chứa tất cả các điểm có cùng giá trị nhiệt độ tại một thời điểm. Các mặt đẳng nhiệt không cắt nhau.
  7. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Građian nhiệt độ: là tốc độ thay đổi nhiệt độ theo hướng pháp tuyến với mặt đẳng nhiệt. n x t t grad (t ) = lim n →0 n = K / m ∆n ∆x n t + ∆t t t - ∆t Grad(t) là một đại lượng véctơ có phương vuông góc với mặt đẳng nhiệt và chiều + là chiều tăng nhiệt độ.
  8. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mật độ dòng nhiệt: là lượng nhiệt truyền qua một đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt vuông góc với hướng truyền nhiệt trong một đơn vị thời gian – q (W/m2) Dòng nhiệt: là lượng nhiệt truyền qua toàn bộ diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong một đơn vị thời gian – Q (W) dQ = qdF ; Q =  qdF F
  9. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Định luật Fourier về dẫn nhiệt: t q = −  grad (t ) = − ; W/m2 n   Véc tơ mật độ dòng nhiệt có phương trùng với phương của grad(t), chiều dương là chiều giảm nhiệt độ (ngược chiều với grad(t)).
  10. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Hệ số dẫn nhiệt: là nhiệt lượng truyền qua một đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt trong một đơn vị thời gian khi grad(t) = 1 =− q t W/m K  n Hệ số dẫn nhiệt  đặc trưng cho khả năng dẫn nhiệt của vật.
  11. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 HỆ SỐ DẪN NHIỆT Phụ thuộc vào bản chất của các chất rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào nhiệt độ  = o(1 + bt) o - hệ số dẫn nhiệt ở 0oC b - hệ số thực nghiệm (+/-)
  12. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 HỆ SỐ DẪN NHIỆT  của kim loại nguyên chất và hầu hết chất lỏng (trừ nước và Glyxerin) giảm khi t tăng Chất cách nhiệt và chất khí có  tăng khi t tăng  của vật liệu xây dựng còn phụ thuộc vào độ xốp và độ ẩm.  ≤ 0,2 W/mK có thể làm chất cách nhiệt
  13. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT Xét dòng nhiệt truyền qua bề mặt dxdy: z t dQz+dz dQz = −dxdy dQy z   t  dz dQz + dz = −dxdy  t + dz  dQx dQx+dx z  z  qv t  2t dy x = −dxdy − dxdydz 2 dQy+dy dx z z dQz y Lượng nhiệt tích lại theo phương z  2t dQz − dQz + dz = dxdydz 2 z
  14. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT Lượng nhiệt tích lại theo 3 phương: z  2t dQz+dz dQx − dQx + dx = dxdydz 2 dQy x  2t dz dQ y − dQ y + dy = dxdydz 2 dQx qv dQx+dx y dy t 2 x dQz − dQz + dz = dxdydz 2 dQy+dy dx dQz z y
  15. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT Tổng lượng nhiệt tích lại theo cả 3 phương: z   2t  2t  2t  dQz+dz dQ = dxdydz 2 + 2 + 2   x y dQy  z   dz dQx qv dQx+dx dy x dQy+dy dx dQz y
  16. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT Theo định luật bảo toàn năng lượng:   2t  2t  2t  dQ = dxdydz 2 + 2 + 2   x z  y z   dQz+dz dQy t dQ = Cdxdydz − dxdydz.qv  dz t    2 t  2 t  2 t  qv dQx qv dQx+dx =  2 + 2 + 2 +  C  x  y z  C  dy x t   2 t  2 t  2 t  qv dQy+dy dx = a 2 + 2 + 2  + dQz   x y z  C y   a - hệ số dẫn nhiệt độ [m2/s]
  17. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 ĐIỀU KIỆN ĐƠN TRỊ Điều kiện thời gian: cho sự phân bố nhiệt độ tại thời điểm ban đầu. Điều kiện hình học: cho biết hình dạng, kích thước của vật đang khảo sát. Điều kiện vật lý: thông số vật lý của vật đang khảo sát.
  18. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 ĐIỀU KIỆN ĐƠN TRỊ Điều kiện biên: - Loại 1: phân bố nhiệt độ trên bề mặt của vật ở thời điểm bất kỳ. - Loại 2: mật độ dòng nhiệt qua bề mặt vật ở thời điểm bất kỳ. - Loại 3: quy luật trao đổi nhiệt giữa bề mặt của vật với môi trường xung quanh.  (t w − t f ) = −    dt   dx  x =0
  19. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 GIẢI BÀI TOÁN DẪN NHIỆT Tìm phân bố nhiệt độ (trường nhiệt độ) Tìm mật độ dòng nhiệt
  20. Trường ĐHBK Hà nội - Viện KH&CN Nhiệt-Lạnh - Bộ môn Kỹ thuật nhiệt Đ/c: Phòng 201 nhà C7 ĐHBK Hà nội ĐT: (04) 8.692.333 DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH KHI KHÔNG CÓ NGUỒN NHIỆT BÊN TRONG
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
29=>2