1
Nhiệt động học và truyền nhiệt
Thermomechanics and Heat transfer
TS. LƯU VĂN THUẦN
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không
2
Đề cương
Chương 1: Các khái niệm cơ bản
Chương 2: Phương trình trạng thái, chất tinh
khiết, nhiệt dung riêng
Chương 3: Định luật thứ nhất của nhiệt động học
Chương 4: Chu trình chất khí
Chương 5: Dẫn nhiệt
Chương 6: Trao đổi nhiệt đối lưu
Chương 7: Trao đổi nhiệt bức xạ
Chương 8: Bộ trao đổi nhiệt
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không
3
Chương 8: Bộ trao đổi nhiệt
Tham khảo: 16.1→16.6
1. Giới thiệu và phân loại
2. Phân tích nhiệt của bộ trao đổi nhiệt
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không
1. Giới thiệu và phân loại
1.1 Giới thiệu
1.2 Phân loại
4
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không
❑Giới thiệu:
•Bộ trao đổi nhiệt là thiết bị tạo điều kiện thuận lợi cho việc trao đổi nhiệt độ nhiệt trong khi giữ
cho chúng không bị trộn lẫn giữa hai chất lỏng khác nhau.
•Bộ trao đổi nhiệt thường được sử dụng trong thực tế trong một loạt các ứng dụng, từ hệ thống
sưởi và điều hòa không khí trong gia đình, đến xử lý hóa chất và sản xuất điện trong các nhà máy
lớn.
•Bộ trao đổi nhiệt khác với các buồng trộn ở chỗ chúng không cho phép hai chất lỏng liên quan trộn
lẫn với nhau.
•Truyền nhiệt trong một bộ trao đổi nhiệt thường bao gồm sự đối lưu trong mỗi chất lỏng và dẫn
truyền qua thành ngăn cách hai chất lỏng.
•Tốc độ truyền nhiệt giữa hai chất lỏng tại một vị trí trong bộ trao đổi nhiệt phụ thuộc vào độ lớn
của chênh lệch nhiệt độ tại vị trí đó, thay đổi dọc theo bộ trao đổi nhiệt..
1.1 Giới thiệu
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không 5
❑Bộ trao đổi nhiệt ống kép :
•Gồm 2 ống đồng trục
•dòng song song (parallel flow) và dòng ngươc chiều (counter flow)
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không 6
1.2 Phân loại
❑Bộ trao đổi nhiệt nhỏ gọn :
•Tỷ lệ diện tích bề mặt trao đổi nhiệt của bộ trao đổi nhiệt so với thể tích của nó được gọi là mật độ
diện tích
b
•Bộ trao đổi nhiệt nhỏ gọn là bộ trao đổi nhiệt có
b
lớn, vd: bộ trao đổi nhiệt của máy điều hòa
không khí
•Diện tích bề mặt trao đổi nhiệt lớn có được nhờ gắn các lá kim loại (thằng hoặc lượn song) mỏng
sát nhau trên thành ngăn cách 2 chất lỏng
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không 7
1.2 Phân loại
❑Bộ trao đổi nhiệt nhỏ gọn :
•Dòng trong bộ trao đổi nhiệt nhỏ gọn thường vuông góc với nhau
•Thường ứng dụng cho dòng: khí - khí hoặc khí – lỏng
Cả hai dòng không trộn Môt dòng trộn, một dòng không trộn
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không 8
1.2 Phân loại
❑Bộ trao đổi nhiệt vỏ và ống:
•chứa nhiều ống đặt song song với thành vỏ
•Là bộ trao đổi nhiệt sử dụng phổ biến nhất trong công nghiệp, có kích thước lớn và nặng
•Chất lưu được sử dụng: lỏng – lỏng
Một vỏ 2 ống Hai vỏ 4 ống
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không 9
1.2 Phân loại
❑Bộ trao đổi nhiệt tấm:
•Dòng nóng và dòng lạnh đều đi qua các ống có tiết diện nhưnhau
•Nối giữa các ống này là hệ thống các tấm lưới làm bằng vật liệu có nhiệt dung riêng lớn (vd
ceramic)
•Các tấm lưới này có chức năng lưu trữ nhiệt
Dạng động Dạng tĩnh
9/4/2023 Khoa Kỹ thuật Hàng không 10
1.2 Phân loại