MÔN HỌC:
QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
TRUYỀN NHIỆT
(DẪN NHIỆT)
Giảng viên: TS. Nguyễn Thanh Quang
Bộ môn: Quá trình & Thiết bị
Khoa Hóa – Trường ĐHBK TP HCM
TP HCM, 04-2020
DẪN NHIỆT
CÁC PHƢƠNG THỨC TRUYỀN NHIỆT CƠ BẢN
- Dẫn nhiệt: hệ số dẫn
nhiệt λ
- Tỏa nhiệt đối lưu: hệ số
tỏa nhiệt đối lưu α
- Bức xạ nhiệt: độ đen
của vật ε
Truyền nhiệt: hệ số
truyền nhiệt k
HISTORY OF HEAT CONDUCTION
Jean Baptiste Joseph Fourier (1768 – 1830)
•Read Biot’s work
•1807 determined how to solve the problem
•Fourier’s Law
–Time rate of heat flow (Q) through a slab is
proportional to the gradient of
temperature difference
Jean Baptiste Biot (1774-1862)
–French Physicist
–Worked on analysis of heat conduction
–Unsuccessful at dealing with the problem of
incorporating external convection effects in heat
conduction analysis
PHƢƠNG TRÌNH FOURRIER – HỆ SỐ DẪN NHIỆT λ
Bài toán: giải bài toán dẫn nhiệt qua vật
rắn
Các khái niệm ban đầu:
-Trƣờng nhiệt độ:
-Truyền nhiệt ổn định: t=t(x,y,z);
Truyền nhiệt không ổn định:
t=t(x,y,z,τ)
- Mặt đẳng nhiệt: t=t(x,y,z) = const
- Gradient nhiệt độ:
Định luật Fourier: Lƣợng nhiệt đi qua bề mặt dF trong
khoảng t/g dτ tỉ lệ với gradt:
Hệ số dẫn nhiệt λ :
* Vật liệu dẫn nhiêt ↑λ; vật liệu cách nhiệt ↓λ
λ: Cu: 384; Al: 203,5; Fe: 46,5; Inox: 23,2; H2O: 0,593; Air: 0,023W/mK; bông thủy tinh: 0,055W/m2K
•Xác định λ và lập thành bảng; thƣờng coi λ=const; tổng quát λ= λ(t)
•λ chất lỏng và khí có thể tính theo công thức
dF
dQ
𝜕𝑄
𝑑𝜏 =𝜕𝑄
=−𝜆𝑑𝑡
𝑑𝑛𝑑𝐹, W
𝜕𝑄=−𝜆𝑑𝑡
𝑑𝑛𝑑𝐹𝑑τ,𝐽 Công suất nhiệt:
