zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Điện - Điện tử

Bài giảng Tổng hợp công thức môn kỹ thuật nhiệt - Trần Nam Dương

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:53

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Tổng hợp công thức môn kỹ thuật nhiệt cung cấp hệ thống các công thức cơ bản và nâng cao trong lĩnh vực kỹ thuật nhiệt như truyền nhiệt, nhiệt động lực học, chu trình nhiệt, thiết bị trao đổi nhiệt. Tài liệu được biên soạn dành cho sinh viên khối kỹ thuật nhằm hỗ trợ việc ghi nhớ, tra cứu nhanh và áp dụng công thức vào giải bài tập, tính toán thực tế. Đây là nguồn tài liệu hữu ích cho quá trình ôn tập môn học kỹ thuật nhiệt. Mời các bạn cùng tham khảo tài liệu để học tập, nghiên cứu hiệu quả trong các học phần kỹ thuật nhiệt và ứng dụng công nghiệp.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Tổng hợp công thức môn kỹ thuật nhiệt - Trần Nam Dương

TỔNG HỢP CÔNG THỨC MÔN KỸ THUẬT NHIỆT Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
NỘI DUNG MÔN HỌC PHẦN I: NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT Chương 1: Khí lý tưởng Chương 2: Khí thực Chương 3: Không khí ẩm Chương 4: Ứng dụng của định luật nhiệt động Chương 5: Chu trình nhiệt động PHẦN 2: TRUYỀN NHIỆT Chương 6: Dẫn nhiệt Chương 7: Trao đổi nhiệt đối lưu Chương 8: Trao đối nhiệt bức xạ Chương 9: Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 1: KHÍ LÝ TƯỞNG Thông số trạng thái Thông số năng lượng 1, NHIỆT ĐỘ 4, NỘI NĂNG - t [oC]; T [oK] - U [kJ]; u [kJ/kg] - T= t+273 [oK] - U=G.u [kJ] - Đối với khí lý tưởng: ∆U=G.∆u=G.Cv.(T2-T1) 2, ÁP SUẤT 5, ENTANPY - P [N/m2] [Pa] - I [kJ]; i [kJ/kg] - p=pkq+pdư=pkq-pck - I=G.i [kJ] - 1 bar= 105 Pa [N/m2]=1,0197 at= 0,987 atm - i=u+pv =750 mmHg=10197 mmH20 - Đối với khí lý tưởng : ∆I=G.∆i=G.Cp.(T2-T1) 3, THỂ TÍCH RIÊNG 6, ENTROPY 𝑉 𝑚3 - 𝑣=𝐺 - S [kJ/K]; s [kJ/kgK] 𝑘𝑔 𝐺 𝐾𝑔 - S=G.s [kJ/K] - Khối lượng riêng:𝜌 = 𝑉 𝑚3 Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 1: KHÍ LÝ TƯỞNG Phương trình trạng thái 𝑝𝑣 = 𝑅𝑇 𝑝𝑉 = 𝐺𝑅𝑇 Trong đó: p – áp suất [Pa], [N/m2] G – khối lượng [kg] 8314 v – thể tích riêng [m3/kg] R= [J/kgK] – hằng số chất khí 𝜇 T – nhiệt độ [oK] 𝜇 – khối lượng phân tử V – thể tích [m3] Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 1: KHÍ LÝ TƯỞNG Hỗn hợp khí lý tưởng Hỗn hợp các bình chứa Hỗn hợp theo dòng Hỗn hợp nạp vào bình chứa G1, V1, T1, p1, I1 G1, V1, T1, p1, I1 G, V, T, p, I G1, V1, T1, p1, U1 G2, V2, T2, p2, U2 G, V, T, p, U G2, V2, T2, p2, I2 G2, V2, T2, p2, U2 G, V, T, p, U 2 hoặc nhiều bình chứa độc lập, được ngăn 2 hoặc nhiều dòng môi chất gặp nhau và được 1 dòng môi chất chảy vào 1 bể chứa đã có sẵn cách nhau bằng tấm chắn. Khi bỏ tấm chắn hòa trộn. Lúc đó ta có hỗn hợp theo dòng môi chất. Lúc đó ta được hỗn hợp của khí nạp thì ta có hỗn hợp bình hòa trộn với nhau vào bình Các công thức sau hòa trộn Các công thức sau hòa trộn Các công thức sau hòa trộn Lưu lượng 𝐺 = 𝐺1 + 𝐺2 Lưu lượng 𝐺 = 𝐺1 + 𝐺2 Lưu lượng 𝐺 = 𝐺1 + 𝐺2 Thể tích 𝑉 = 𝑉1 + 𝑉2 Enthalpy 𝐼 = 𝐼1 + 𝐼2 Nội năng 𝑈 = 𝐼1 + 𝑈2 Nội năng 𝑈 = 𝑈1 + 𝑈2 𝐺1 . 𝐶𝑝1 . 𝑇1 + 𝐺2 . 𝐶𝑝2 . 𝑇2 𝐺1 . 𝐶𝑝1 . 𝑇1 + 𝐺2 . 𝐶𝑣2 . 𝑇2 Nhiệt độ sau hòa trộn 𝑇= Nhiệt độ sau hòa trộn 𝑇= 𝐺1 . 𝐶𝑝1 + 𝐺2 . 𝐶𝑝2 𝐺1 . 𝐶𝑝1 + 𝐺2 . 𝐶𝑣2 𝐺1 . 𝐶𝑣1 . 𝑇1 + 𝐺2 . 𝐶𝑣2 . 𝑇2 Nhiệt độ sau hòa trộn 𝑇= Lưu lượng thể tích sau hòa trộn có thể xác định theo công 𝐺1 . 𝐶𝑣1 + 𝐺2 . 𝐶𝑣2 thức khí lý tưởng Áp suất sau hòa trộn xác định theo công thức khí lý tưởng 𝑝𝑉 = 𝐺𝑅𝑇 𝑝𝑉 = 𝐺𝑅𝑇 Áp suất sau hòa trộn xác định theo công thức khí lý tưởng 𝑝𝑉 = 𝐺𝑅𝑇 Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 2: KHÍ THỰC Đặc trưng cơ bản của khí thực P Trạng thái 1: Lỏng chưa sôi 2: Lỏng sôi (lỏng bão hòa) 5 3: Hơi bao hòa ẩm 4: Hơi bão hòa khô 5: Hơi quá nhiệt 2 4 1 Kí hiệu Lỏng bão hòa: x=0 Vùng lỏng Vùng hơi Hơi bão hòa khô: x=1 chưa sôi Vùng hơi bão hòa ẩm quá nhiệt h - Bảng 3: Nước và hơi nước bão hòa (theo nhiệt độ) - bảng 1 thông số - Bảng 4: Nước và hơi nước bão hòa (theo áp suất) – bảng 1 thông số - Bảng 5: Nước chưa sôi vàTổng hơihợp: quá nhiệt – bảng 2 thông số Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 2: KHÍ THỰC Các quá trình nhiệt động cơ bản của khí thực Quá trình đẳng tích Quá trình đẳng áp Quá trình đẳng Quá trình đoạn V1=V2, v1=v2 p=cont nhiệt nhiệt p1=p2 T = const q = const T1 = T2 s1= s2 Nhiệt lượng q q = u2 – u1 q = i2 – i1 q = T.(s2 – s1) q=0 [kJ/kg] =(i2 – i1) + v(p1 – p2) = (u2 – u1) + p(v2 – v1) Q=0 Công thể tích ltt ltt = 0 ltt = p.(v2 – v1) ltt = q – (u2 – u1) ltt= u1 – u2 [kJ/kg] (Công dãn nở) Công kỹ thuật lkt lkt = v.(p1 – p2) lkt = 0 lkt = q – (i2 – i1) lkt= i1 – i2 [kJ/kg] (Công máy nén) Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 2: KHÍ THỰC CÁC QUÁ TRÌNH HỖN HỢP CỦA KHÍ THỰC Hỗn hợp theo thể tích đã cho Hỗn hợp theo dòng Hỗn hợp nạp và thể tích cho trước A A B A B B Cân bằng khối lượng Cân bằng khối lượng Cân bằng khối lượng 𝑛 𝑛 𝑛 𝑚 = ෍ 𝑚𝑖 𝑚 = ෍ 𝑚𝑖 𝑚 = ෍ 𝑚𝑖 𝑖=1 𝑖=1 𝑖=1 Cân bằng năng lượng Cân bằng năng lượng Cân bằng năng lượng 𝑛 𝑛 𝑛 𝑈 = ෍ 𝑚𝑖 𝑢𝑖 𝐻 = ෍ 𝑚𝑖 ℎ𝑖 𝑈 = 𝑚𝑖 . 𝑢𝑖 + ෍ 𝑚𝑖 ℎ𝑖 𝑖=1 𝑖=1 𝑖=1 Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM Không khí ẩm = Hơi nước (H2O) + Không khí khô (N2,O2) N2 O2 H2O Không khí ẩm Không khí khô Không khí ẩm cũng có thể được coi là khí lý tưởng Đại lượng chung p = ph + p k t = th = tk m = mh + mk Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM PHÂN LOẠI KHÔNG KHÍ ẨM (dựa trên trạng thái hơi nước có trong không khí) Không khí ẩm chưa bão hòa: Khi hơi nước trong không khí ẩm p ở trạng thái hơi quá nhiệt (điểm A). Không khí ẩm chưa bão hòa có thể nhận thêm hơi nước. Không khí ẩm bão hòa: Khi hơi nước trong không khí ẩm ở trạng thái hơi bão hòa (điểm B). Không khí ẩm bão hòa không thể nhận thêm hơi nước. Không khí ẩm quá bão hòa: Khi hơi nước trong không khí ẩm D B ở trạng thái hơi bão hòa ẩm (điểm D). Không khí ẩm quá bão A t = const hòa sẽ không bền vững và có xu hướng quay trở lại không khí C ẩm bão hòa phbh ph Cách để đưa không khí ẩm chưa bão hòa về không khí ẩm bão hòa v Cách 1: Giữ nguyên nhiệt độ, phun thêm ẩm, phân áp suất tăng từ ph lên phbh tương ứng nhiệt độ t. Quá trình AB Cách 2: Giảm nhiệt độ, giữ nguyên ph, cho đến khi t phù hợp với ph thì dừng. Quá trình AC Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA KHÔNG KHÍ ẨM Độ ẩm tuyệt đối: Khối lượng hơi nước có trong 1m3 không khí ẩm được gọi là độ ẩm tuyệt đối mh 𝑚ℎ 𝐾𝑔 V 𝜌ℎ = 𝑉 𝑚3 Độ ẩm tương đối: Là tỷ số giữa độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm (ρh) và độ ẩm tuyệt đối của không khí ẩm bão hòa có cùng nhiệt độ (ρhbh). Đặc trưng cho khả năng nhận thêm hơi nước của ρh không khí ẩm ρhbh 𝜌ℎ 𝑝ℎ 𝜑= = % 𝜌ℎ𝑏ℎ 𝑝ℎ𝑏ℎ Không khí khô Độ chứa hơi: Là lượng hơi nước có trong không khí ẩm tương ứng với 1 kg không khí khô 𝑚ℎ 𝑘𝑔 ℎơ𝑖 𝑝ℎ 𝜑. 𝑝ℎ𝑏ℎ 𝑑= 𝑑 = 0.622 = 0.622 𝑚𝑘 𝑘𝑔 𝑘𝑘 𝑘ℎô 𝑝 − 𝑝ℎ 𝑝 − 𝜑. 𝑝ℎ𝑏ℎ Enthalpy: là enthalpy tương ứng với 1kg không khí khô Hơi nước rất dễ bay hơi hay ngưng tụ nên hơi nước trong không khí ẩm rất dễ hay đổi liên tục. Do đó Enthalpy của không khí ẩm được tính tương ứng với 1kg kk khô 𝑘𝐽 𝐼 = 𝑡 + 𝑑 2500 + 1,93. 𝑡 𝐾𝑔𝑘𝑘 𝑘ℎô Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ ẨM Đồ thị t – d Đường đẳng nhiệt là đường thẳng vuông góc với trục hoành Đường đẳng độ chứa hơi là đường thẳng song song với trục hoành Đường đẳng độ ẩm tương đối là đường màu đỏ đi hướng lên Đường đẳng enthalpy là đường thẳng màu xanh đậm chéo xuống góc phải Đường đẳng thể tích riêng là đường màu xanh lá cây hướng chéo xuống Nhiệt độ bầu ướt: là nhiệt độ khi lượng hơi nước trong không khí ẩm là bão hòa Tra tại đường độ ẩm tương đối = 100% Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM ĐỒ THỊ KHÔNG KHÍ ẨM Đồ thị I-d Đường đẳng độ chứa hơi là đường thẳng vuông góc với trục hoành Đường đẳng enthalpy là các đường màu đen chéo xuống Đường đẳng độ ẩm tương đối là các đường cong màu xanh đậm Đường đẳng nhiệt độ là các đường thẳng màu đỏ gần như nằm ngang Nhiệt độ bầu ướt được ghi cùng giá trị enthalpy Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ ẨM Quá trình gia nhiệt Q m1,d1,t1,i1,φ1 m2,d2,t2,i2,φ2 Đặc điểm: • Lượng hơi nước trong khí không thay đổi (d = const) • Nhiệt độ, Enthalpy của không khí tăng • Độ ẩm tương đối giảm • Nhiệt lượng q = i2 – i1 (kJ/kg kkk) Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ ẨM Quá trình làm lạnh (có 2 trường hợp) Q m1,d1,t1,i1,φ1 m2,d2,t2,i2,φ2 Dàn lạnh Nhiệt độ dàn lạnh lớn nhiệt độ đọng sương Nhiệt độ dàn lạnh nhỏ nhiệt độ đọng sương Đặc điểm: Đặc điểm: • Nhiệt độ, enthalpy giảm • Ngược lại quá trình gia nhiệt • Độ ẩm tương đối tang • Nhiệt độ, enthalpy giảm • Có nước tách ra từ dàn • Độ ẩm tương đối tăng Δd = d1 – d2 (kg /kg kkk) • Nhiệt lượng lấy đi • Nhiệt lượng lấy đi q = i1- i2 (kJ/kg kkk) q = i1- i2 (kJ/kg kkk) Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ ẨM Quá trình tăng ẩm đoạn nhiệt m1,d1,t1,i1,φ1 m2,d2,t2,i2,φ2 Đặc điểm: • Cách nhiệt môi trường bên ngoài • Nhiệt độ bay hơi nước được lấy từ chính không khí → nhiệt độ không khí giảm • Độ ẩm tương đối tăng • Enthalpy không đổi • Lượng hơi nước thêm vào Δd = d2 – d1 (kg/kg kkk) Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
CHƯƠNG 3: KHÔNG KHÍ ẨM CÁC QUÁ TRÌNH XỬ LÝ KHÔNG KHÍ ẨM Quá trình sấy m1,d1,t1,i1,φ1 Q m2,d2,t2,i2,φ2 Buồng sấy 3 1 2 Vật ẩm Quá trình sấy gồm 2 giai đoạn: • Giai đoạn 1: Không khí được cấp nhiệt giảm độ ẩm tương đối • Giai đoạn 2: Không khí sau khi được làm khô sẽ được đưa vào buồng sấy 𝑘𝐽 Lượng nhiệt cung cấp cho quá trình sấy 𝑞12 = 𝑖2 − 𝑖1 𝑘𝑔 𝑘𝑘𝑘 𝑘𝑔 Lượng ẩm bay hơi ∆𝑑 = 𝑑3 − 𝑑2 𝑘𝑔 𝑘𝑘𝑘 Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62
Chương 4: máy nén khí và quá trình lưu động Máy nén khí là gì ? Áp suất môi chất sau khi nén sẽ Máy để tăng áp suất cho môi chất để thực hiện quá trình công nghệ cao hơn áp suất trước khi nén Máy nén pittong 1 cấp 1 – xy lạnh 2 – pittong Nén đoạn nhiệt (1- 2k): L max, q = const (cách nhiệt) 3 – van nạp 4 – van đẩy Nén đẳng nhiệt (1 - 2T): T = const, L min 5 – bình chứa khí Nén đa biến (1 – 2n): 1
CÔNG NÉN CỦA TỪNG QUÁ TRÌNH NÉN NÉN ĐẲNG NHIỆT NÉN ĐOẠN NHIỆT NÉN ĐA BIẾN 𝑘−1 𝑛−1 −𝑘 𝑝2 𝑘 −𝑛 𝑝2 𝑛 𝐿𝑚𝑛 = 𝑝 𝑉 −1 𝐿𝑚𝑛 = 𝑝 𝑉 −1 𝑘−1 1 1 𝑝1 𝑛−1 1 1 𝑝1 𝑣2 𝑛−1 𝐿𝑚𝑛 = 𝑝1 𝑉1 𝑙𝑛 𝑘−1 −𝑛 𝑝2 𝑛 𝑣1 CÔNG 𝑝2 −𝑘 𝑝2 𝑘 𝐿𝑚𝑛 = 𝐺𝑅𝑇1 −1 𝐿𝑚𝑛 = −𝐺𝑅𝑇1 𝑙𝑛 𝐿𝑚𝑛 = 𝐺𝑅𝑇1 −1 𝑛−1 𝑝1 𝑝1 𝑘−1 𝑝1 𝑛 𝑘 𝐿𝑚𝑛 = 𝐺𝑅 𝑇1 − 𝑇2 𝐿𝑚𝑛 = 𝐺𝑅 𝑇1 − 𝑇2 𝑛−1 𝑘−1 Tổng hợp: Trần Nam Dương - Hệ thống và Thiết bị Nhiệt K62

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2438 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright ©2025 TaiLieu.VN. All rights reserved.