1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
BÀI TẬP DẪN NHIỆT
QUA THANH –QUA CÁNH
GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Bài 1:
Hãy xác định nhiệt độ tại gốc thanh (biết nguồn nhiệt đặt tại gốc
thanh), nhiệt độ tại vị trí giữa thanh và nhiệt lượng truyền qua thanh
khi đặt thanh trong môi trường không khí có nhiệt độ môi trường là
32oC và hệ số toả nhiệt đối lưu = 20W/m2K.
Thanh dài hữu hạn tiết diện mặt cắt ngang hình tròn, đường kính
d = 3cm, chiều dài thanh L = 50cm, hệ số dẫn nhiệt của vật liệu làm
thanh = 86W/mK. Cho biết nhiệt độ tại đỉnh thanh là 38oC.
(Khi tính toán có thể bỏ qua toả nhiệt ở đỉnh thanh)
GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Bài 2: Thanh nhoâm coù tieát dieän khoâng ñoåi hình vuoâng caïnh a =
3cm, chieu dai L = 30cm ñöôïc gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä tg=120oC.
Bieát nhoâm coù heä soá daãn nhieät = 180W/mK, khoâng khí xung
quanh coù nhieät ñoä tf= 40oC, heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu =
25W/m2K. Khi tính toaùn coù theå boû qua toûa nhieät ôû ñænh thanh.
Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh vaø nhieät ñoä giöõa thanh.
Thanh ñöôïc xem laø daøi voâ haïn neáu nhieät thöøa ôû ñænh L 1,5oC.
Xaùc ñònh chieàu daøi toái thieåu ñeå coù theå xem laø thanh daøi voâ haïn, vaø
Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh.
Khi thieát keá coù neân choïn thanh laøm vieäc ôû ñieàu kieän daøi voâ haïn
khoâng? Taïi sao?
GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Bài 3: một thanh kim loại làm bằng thép có tiết diện ngang là tam
giác đều cạnh a = 3cm, chiều dài thanh là 0,4m; vật liệu làm thanh có
hệ số dẫn nhiệt =50W/mK;cường độ toả nhiệt trên bề mặt thanh
= 22,5W/m2K; nhiệt độ môi trường tf= 25oC.
a) Nếu hàn một đầu thanh vào vách có nhiệt độ 120oC thì lượng
nhiệt truyền qua thanh là bao nhiêu? Xác định nhiệt độ ở đỉnh thanh?
(khi tính toán bỏ qua toả nhiệt ở đỉnh thanh)
b) Nếu nhiệt độ thừa ở đỉnh thanh L1oC thì có thể xem là thanh
dài vô hạn, hãy xác định chiều dài giới hạn này.
c) Nếu hàn một bề mặt xung quanh thanh vào vách thì thanh trở
thành cánh. Bằng phương pháp hiệu suất cánh hãy xác định nhiệt
lượng thực truyền qua cánh?
GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN
5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Tp.HCM
Bài 4: Treân moät vaùch phaúng coù nhieät ñoä 200oC, ñeå taêng cöôøng
truyeàn nhieät ngöôøi ta gaén caùnh phaúng coù thoâng soá nhö sau: chieàu
daøy = 5mm, chieàu roäng W = 800mm, chieàu cao caùnh H =200mm.
Vaät lieäu laøm caùnh coù heä soá daãn nhieät = 115 W/mK
Nhieät ñoä khoâng khí xung quanh tf= 30oC, heä soá trao ñoåi nhieät
ñoái löu töø caùnh ñeán khoâng khí = 18W/m2K. Khi tính toaùn coù xeùt
ñeán aûnh höôûng cuûa toûa nhieät ôû ñænh caùnh.
a) Tính nhieät löôïng truyeàn qua caùnh, nhieät ñoä ñænh caùnh, hieäu
suaát caùnh.
b) Taêng chieàu cao caùnh leân H1 = 300mm thì nhieät löôïng trao ñoåi
laø bao nhieâu, nhieät ñoä ñænh caùnh, hieäu suaát caùnh.
GIẢNG VIÊN: TS. PHAN THÀNH NHÂN