Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM
TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA
Khoa CÔ KHÍ
Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh
ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ I — 2007/2008
Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät
Thôøi gian : 50 phuùt Ngaøy KT : 31.10.2007
----- W X -----
Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu
Baøi 1
(5 ñieåm)
Thanh nhoâm coù tieát dieän khoâng ñoåi hình vuoâng caïnh cm2a
=
, chieàu daøi cm25L
=
ñöôïc gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä .
C120t o
g=
Bieát nhoâm coù heä soá daãn nhieät )K.m(W180
=
λ
, khoâng khí xung quanh coù nhieät ñoä
, heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu
C40t o
f=)K.m(W25 2
=α
Khi tính toaùn coù theå boû qua toûa nhieät ôû ñænh thanh.
1. Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh vaø nhieät ñoä giöõa thanh.
2. Thanh ñöôïc xem laø daøi voâ haïn neáu nhieät thöøa ôû ñænh
Haõy xaùc ñònh chieàu daøi toái thieåu ñeå coù theå xem laø thanh daøi voâ haïn.
Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh.
C5,1 o
L≤θ
3. Khi thieát keá coù neân choïn thanh laøm vieäc ôû ñieàu kieän daøi voâ haïn khoâng?
Taïi sao?
Baøi 2
(5 ñieåm)
Moät oáng theùp ñöôøng kính mm114100dd 21
=
, heä soá daãn nhieät )K.m(W5,46
t=λ
daãn hôi nöôùc baõo hoøa coù nhieät ñoä ñaët trong nhaø xöôûng coù nhieät ñoä
C160t o
1f =C30t o
2f =
OÁng ñöôïc boïc caùch nhieät daøy mm50
CN
=
δ
, heä soá daãn nhieät )K.m(W055,0
CN =λ
Heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu veà phía khoâng khí )K.m(W8 2
2=α .
Nhieät ñoä ño ñöôïc treân maët ngoaøi cuûa lôùp caùch nhieät laø 42oC.
1. Tính nhieät löôïng toån thaát öùng vôùi moät meùt chieàu daøi oáng ]m
/
W[ql.
2. Xaùc ñònh nhieät ñoä tieáp xuùc giöõa vaùch theùp vaø lôùp caùch nhieät.
3. OÁng coù chieàu daøi , haõy tính löôïng nöôùc ngöng tuï ôû cuoái ñöôøng oáng.
m150L =
Chuû nhieäm BM
PGS. TS. Leâ Chí Hieäp
GV ra ñeà
Nguyeãn Toaøn Phong
Page 1 of 3 31.10.2007
Baøi giaûi
Baøi 1
(5 ñieåm)
1. Tính nhieät löôïng, nhieät ñoä ñænh thanh.
• Thoâng soá m
3176,1L.m
27,5
02,0180
254
a.
4
f.
U.
m
=
=
×
×
=
λ
α⋅
=
λ
α
=
• Tieát dieän daãn nhieät
242 m10.402,002,0af −
=×==
• Nhieät löôïng truyeàn qua thanh
(
)
W3,26866,08010.418027,5
mLth..
f
..mQ
4
oc
=××××=
θλ=
− (1 ñieåm)
• Nhieät ñoä giöõa thanh
()
()
C89tC49
001,2
225,1
80
mLch
2mLch o
L
o
oL =→=×=⋅θ=θ (1 ñieåm)
2. Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn
Nhieät löôïng truyeàn qua thanh
• Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn
()
()
cm6,88m886,0
m
5,1arch
x
C5,1
x.mch
o
o
o
x
==
θ
≥→
≤
θ
=θ (1 ñieåm)
• Nhieät löôïng truyeàn qua thanh
(1 ñieåm) W36,308010.418027,5.f..mQ 4
oc =×××=θλ= −
3. Choïn ñieàu kieän laøm vieäc (1 ñieåm)
Page 2 of 3 31.10.2007
Baøi 2
(5 ñieåm)
1. Toån thaát nhieät treân 1m chieàu daøi oáng
()
()()
mW54,643042214,08
t
t
Fq 2f3w2
=−××π×=
⋅⋅α= ll (2 ñieåm)
2. Nhieät ñoä tieáp xuùc
C62,159
114
214
ln
055,02
54,64
42
d
d
ln
.2
q
tt
d
d
ln
.2
1tt
q
o
2
3
CN
3w2w
2
3
CN
3w2w
=×
×π
+=⋅
λπ
+=→
⋅
λπ
=
l
l
(2,5 ñieåm)
3. Löôïng nöôùc ngöng tuï
• Aån nhieät hoùa hôi
kgkJ2082r =
• Toång toån thaát nhieät
W968154,64150qLQ
=
×
=×= l
• Löôïng nöôùc ngöng
hkg74,16skg10.65,4
2082
9681
r
Q
G3==== − (0,5 ñieåm)
Page 3 of 3 31.10.2007
Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM
TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA
Khoa CÔ KHÍ
Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh
ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ II — 2007/2008
Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät
Thôøi gian : 45 phuùt Ngaøy KT : 25.03.2008
----- W X -----
Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu
Baøi 1
(6 ñieåm)
Oáng daãn nöôùc coù ñöôøng kính trong 38 mm, chieàu daøy 2 mm baèng theùp coù heä soá daãn
nhieät )K.m(W45
th =λ ñöôïc ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá
trao ñoåi nhieät ñoái löu )K.m(W20 2
ng =α
Nöôùc noùng chaûy trong oáng coù nhieät ñoä trung bình 90oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái
löu )K.m(W4000 2
tr =α
Haõy xaùc ñònh
1. Toång nhieät trôû truyeàn nhieät vaø toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m chieàu daøi oáng.
2. Toån thaát nhieät seõ laø bao nhieâu neáu boû qua nhieät trôû daãn nhieät qua vaùch oáng.
Nhaän xeùt.
3. Oáng ñöôïc boïc caùch nhieät baèng vaät lieäu coù heä soá daãn nhieät )K.m(W055,0
CN =λ
daøy ; Giaû söû heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu treân beà maët khoâng thay ñoåi
Xaùc ñònh phaàn traêm toån thaát nhieät giaûm so vôùi tröôøng hôïp khoâng boïc caùch nhieät.
mm30
CN =δ
Baøi 2
(4 ñieåm)
Thanh truï coù ñöôøng kính 2,5 cm laøm baèng nhoâm coù heä soá daãn nhieät )K.m(W237=λ
ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu treân beà maët
thanh )K.m(W40 2
=α . Moät ñaàu thanh gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä .
C100t o
g=
Khi tính toaùn coù theå boû qua toûa nhieät ôû ñænh thanh.
1. Xaùc ñònh chieàu daøi neáu nhieät löôïng toûa ra treân thanh baèng 81% so vôùi tröôøng
hôïp thanh daøi voâ haïn.
2. Xaùc ñònh nhieät löôïng daãn qua thanh, nhieät ñoä giöõa thanh baèng bao nhieâu?
3. Taïi sao khi tính toûa nhieät qua thanh thöôøng boû qua toûa nhieät ôû ñænh? Vieäc naøy
aûnh höôûng ñeán keát quaû tính nhö theá naøo? Giaûi thích?
GV duyeät
TS. Nguyeãn Vaên Tuyeân
GV ra ñeà
Nguyeãn Toaøn Phong
Page 1 of 3 25.03.2008
Baøi giaûi
Baøi 1
(6 ñieåm)
1. Toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m oáng
• Heä soá truyeàn nhieät vaø nhieät trôû
W)K.m(3814,0R
)K.m(W622,2
20021,0
1
38
42
ln
45
1
4000019,0
12
r
1
r
r
ln
1
r
12
R
1
k
ng21
2
thtr1
=
=
×
+⋅+
×
π
=
α⋅
+⋅
λ
+
α⋅
π
==
Σ
Σ
l
• Toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m oáng
()
(
)
mW21,1443590622,2ttkq 2f1f
=
−
×
=
−
⋅= ll (2 ñieåm)
2. Boû qua nhieät trôû daãn nhieät
() ()
mW34,1443590624,2ttkq
)K.m(W624,2
20021,0
1
4000019,0
12
r
1
r
12
R
1
k
2f1f
ng2tr1
=−×=−⋅=
=
×
+
×
π
=
α⋅
+
α⋅
π
==
Σ
ll
l
(2 ñieåm)
3. Löôïng nhieät giaûm khi boïc caùch nhieät
() ()
mW17,203590367,0ttk'q
)K.m(W367,0
20051,0
1
42
102
ln
055,0
1
38
42
ln
45
1
4000019,0
12
r
1
r
r
ln
1
r
r
ln
1
r
12
R
1
k
2f1f
ng32
3
CN1
2
thtr1
=−×=−⋅=
=
×
+⋅+⋅+
×
π
=
α⋅
+⋅
λ
+⋅
λ
+
α⋅
π
==
Σ
ll
l
• Toån thaát nhieät giaûm
%86
21,144
17,2021,144
q
'qq =
−
=
−
l
ll (2 ñieåm)
Page 2 of 3 25.03.2008