Đề thi HK 2 môn Vật liệu nhiệt lạnh lớp Đại học năm 2012 - ĐH Bách Khoa

ĐHQG Tp. HCM - Tröôøng ÑH BAÙCH KHOA<br /> Khoa CÔ KHÍ<br /> <br /> BM COÂNG NGHEÄ NHIEÄT LAÏNH<br /> GV ra ñeà<br /> <br /> ĐỀ KIỂM TRA CUỐI HỌC KỲ II – NH 2011-2012<br /> Moân Thi<br /> Thôøi gian<br /> NgaøyThi<br /> <br /> : Vật liệu nhiệt lạnh<br /> : 90 phuùt<br /> : 11/06/2012<br /> <br /> -----    -----<br /> Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu<br /> <br /> TS. Hà Anh Tùng<br /> <br /> Câu 1: (1,5 điểm)<br /> Nếu cần chế tạo một trục khuỷu từ một trong ba loại gang là gang xám, gang dẻo và gang<br /> cầu, chúng ta nên chọn loại gang nào? Giải thích ngắn gọn cho sự lựa chọn của bạn trên<br /> cơ sở phân tích đặc điểm trong cấu tạo tổ chức tế vi của chúng.<br /> Câu 2: (1,5 điểm)<br /> Bao hơi có vách dày 22 mm được chế tạo bằng thép có ứng suất cho phép tại nhiệt độ<br /> làm việc là cp = 115 N/mm2. Biết hệ số bền  = 0,72, hãy xác định đường kính trong cần<br /> thiết của bao hơi để thiết bị có khả năng làm việc ở áp suất p = 30 bar.<br /> Câu 3: (3 điểm)<br /> Để giảm tổn thất nhiệt truyền qua vách, hỏi nên chọn phương án nào trong 2 phương án<br /> sau:<br /> Phương án 1: sử dụng vách gồm 4 lớp vật liệu: bên ngoài là gạch xây dựng có bề dày 1<br /> = 200 mm, hệ số dẫn nhiệt 1 = 2,4 W/(m.K); tiếp theo là lớp cách ẩm có 2 = 20 mm, 2<br /> = 0,6 W/(m.K); lớp thứ ba là lớp cách nhiệt có 3 = 50 mm, 3 = 0,14 W/(m.K) và lớp<br /> trong cùng là lớp vữa xây dựng có 4 = 20 mm, 4 = 1,2 W/(m.K).<br /> Phương án 2: sử dụng vách là các tấm panel lắp ghép gồm 3 lớp: hai mặt ngoài là 2 lớp<br /> tôn có chiều dày 1 = 3 = 0,5mm, hệ số dẫn nhiệt 1 = 3 = 40 W/(m.K); lớp giữa là vật<br /> liệu cách nhiệt có chiều dày 2 = 150 mm, hệ số dẫn nhiệt 2 = 0,04 W/(m.K).<br /> Câu 4: (4 điểm)<br /> Một ống dẫn gas lạnh bằng thép có đường kính d1/d2 = 15/17 mm, 1 = 47 W/(m.K) được<br /> bọc một lớp cách nhiệt có 2 = 0,2 W/(m.K). Biết nhiệt độ gas lạnh là tf1 = -10oC; hệ số<br /> tỏa nhiệt đối lưu về phía gas lạnh là 1 = 150 W/(m2.K); nhiệt độ bề mặt ngoài của ống là<br /> tw3 = 23oC.<br /> a) Hãy xác định bề dày lớp cách nhiệt sao cho dòng nhiệt truyền qua 1m chiều dài<br /> ống là ql = 35 W/m<br /> b) Nếu không khí bên ngoài có nhiệt độ nhiệt kế khô 30oC và nhiệt độ nhiệt kế ướt tư<br /> = 27oC, hãy tính toán kiểm tra xem ống có khả năng bị đọng sương hay không ?<br /> (Lưu ý khi tính toán cho phép sử dụng đồ thị không khí ẩm)<br /> <br /> --- Hết ---<br /> <br /> Page 1 of 2<br /> <br /> ĐÁP ÁN<br /> Câu 1: (1,5 điểm)<br /> -<br /> <br /> Nếu cần chế tạo một trục khuỷu từ một trong ba loại gang là gang xám, gang dẻo<br /> và gang cầu, chúng ta nên chọn gang cầu<br /> <br /> -<br /> <br /> Lý do vì trong tổ chức tế vi của gang cầu carbon tập trung chủ yếu dưới dạng các<br /> khối hình cầu phân tán đều nên có khả năng chịu lực và biến dạng tốt hơn dạng<br /> tấm cũng như dạng khối trong tổ chức tế vi của gang xám và gang dẻo.<br /> <br /> Câu 2: (1,5 điểm)<br /> Áp suất làm việc trong bao hơi:<br /> p = 30 bar = 3 Mpa<br /> Đường kính trong của bao hơi xác định theo công thức sức bền:<br /> Dt <br /> <br />  2,3  cp  p <br /> p<br /> <br /> <br /> <br /> 0,022 * 2,3 * 0,72 *115  3<br />  1,375 m<br /> 3<br /> <br /> Câu 3: (3 điểm)<br /> Tổng nhiệt trở của phương án 1 là:<br />  <br />  <br /> 0,2 0,02 0,05 0,02<br /> R1  1  2  3  4 <br /> <br /> <br /> <br />  0,49 m 2 .K .W 1<br /> 1 2 3 4 2,4 0,6 0,14 1,2<br /> Tổng nhiệt trở của phương án 2 là:<br /> <br />  <br /> 0,0005 0,15 0,0005<br /> R2  1  2  3 <br /> <br /> <br />  3,75 m 2 K .W 1<br /> 1 2 3<br /> 40<br /> 0,04<br /> 40<br /> R2 > R1 suy ra để giảm tổn thất nhiệt truyền qua vách, nên chọn phương án 2.<br /> Câu 4: (4 điểm)<br /> a)<br /> <br /> Xác định bề dày lớp cách nhiệt CN<br /> ql <br /> <br /> t w3  t f 1<br /> d<br /> 1<br /> 1<br /> <br /> ln  2<br /> d1 1 21  d1<br /> <br />  35 <br /> <br /> <br /> d <br /> 1<br />  <br /> ln  3 <br />  2 2  d 2 <br /> <br /> 23   10<br /> 1<br /> 1<br /> 1<br /> d <br />  17 <br /> <br /> ln   <br /> ln  3 <br />  .0,015.150 2 .47  15  2 .0,2  17 <br /> <br />  d 3  46,5 mm<br /> <br /> d 3  d 2 46,5  17<br /> <br />  14,75 mm<br /> 2<br /> 2<br /> b) Không khí bên ngoài với thông số t k  30 o C, t u  27 o C  tra đồ thị t-d: nhiệt độ đọng<br /> sương của không khí tương ứng là khoảng 26oC. Nhiệt độ bề mặt ngoài ống 23oC < tđs<br /> nên có khả năng xảy ra đọng sương.<br /> Bề dày lớp cách nhiệt<br /> <br />  CN <br /> <br /> Page 2 of 2<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA<br /> KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH<br /> <br /> GV ra đề<br /> <br /> ĐỀ KIỂM TRA TRẮC NGHIỆM – HK II (11-12)<br /> <br /> VẬT LIỆU NHIỆT LẠNH<br /> 45’<br /> 30/03/2012<br /> ---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu<br /> <br /> Môn:<br /> Thời gian:<br /> Ngày thi:<br /> <br /> TS. HÀ ANH TÙNG<br /> <br /> HỌ VÀ TÊN SV: …………………………………………………………………<br /> MSSV: ……………………<br /> <br /> ĐỀ SỐ: 01<br /> Sinh viên trả lời các câu hỏi vào bảng dƣới đây theo ô tƣơng ứng:<br /> Câu 1<br /> <br /> Câu 2<br /> <br /> Câu 3<br /> <br /> Câu 4<br /> <br /> Câu 5<br /> <br /> Câu 6<br /> <br /> Câu 7<br /> <br /> Câu 8<br /> <br /> Câu 9<br /> <br /> Câu 10<br /> <br /> Phần câu hỏi trắc nghiệm: (Đề thi có 2 trang và gồm có 10 câu hỏi)<br /> Câu 1: Quá trình truyền nhiệt lượng giữa 2 vật có nhiệt độ khác nhau đặt cách nhau một<br /> khoảng cách nhỏ trong môi trường không khí xảy ra dưới dạng nào?<br /> a) Dẫn nhiệt<br /> b) Đối lưu<br /> c) Bức xạ<br /> d) Cả 2 câu b) và c)<br /> Câu 2: Vật liệu cách nhiệt có tính chất chủ yếu gì sau đây:<br /> a) Chống cháy nổ<br /> b) Nhiệt trở lớn<br /> c) Hệ số dẫn nhiệt lớn<br /> d) Cả hai tính chất a) và c)<br /> Câu 3: Loại thép nào sau đây có khả năng chịu lực kéo lớn nhất:<br /> a)<br /> b)<br /> c)<br /> d)<br /> <br /> CCT33<br /> BCT38<br /> CT3<br /> Không xác định được<br /> <br /> Câu 4: Lý do chính mà gạch Dinat thường được dùng làm vòm lò là vì:<br /> a) Gạch Dinat rất bền với xỉ axit<br /> b) Sản phẩm có cấu trúc hạt lớn và xốp<br /> c) Gạch Dinat có độ dãn nở nhẹ khi nung ở nhiệt độ cao<br /> d) Nhiệt độ chịu lửa của gạch Dinat cao<br /> Câu 5: Loại thép nào sau đây sẽ có tính chống ăn mòn tốt nhất:<br /> a) 20Cr15<br /> b) BCT33<br /> c) 30Cr13<br /> d) CT5<br /> Đề 01 – Trang 1/8<br /> <br /> Câu 6: Vách phẳng gồm 2 lớp: lớp vật liệu thứ nhất có bề dày gấp rưỡi lớp vật liệu thứ hai.<br /> Khi quá trình dẫn nhiệt đã ổn định, độ chênh lệch nhiệt độ giữa hai bề mặt của lớp thứ<br /> nhất là 30oC, của lớp còn lại là 15oC. Nếu biết hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ nhất<br /> bằng 4,5 W/(m.K), hệ số dẫn nhiệt của lớp vật liệu thứ 2 là :<br /> a) 2 = 4,5 W/(m.K)<br /> b) 2 = 3 W/(m.K)<br /> c) 2 = 6 W/(m.K)<br /> d) 2 = 6,75 W/(m.K)<br /> Câu 7: Vách buồng đốt cao 1,6m, rộng 2,8m được làm bằng gạch có  = 1,25 + 0,0007*t<br /> W/(m.độ), bề dày 180 mm. Cho biết nhiệt độ bề mặt trong vách là t1 = 860oC, hãy xác<br /> định nhiệt độ bề mặt ngoài t2 để tổn thất nhiệt qua toàn bộ vách bằng 7600 kJ trong 4<br /> phút.<br /> a) t2 = 58,6oC<br /> c) t2 = 48,6oC<br /> <br /> b) t2 = 38,6oC<br /> d) t2 = 68,6oC<br /> <br /> Câu 8: Một ống dẫn môi chất nóng có đường kính trong d1 = 130 mm, đường kính ngoài d2 =<br /> 134 mm, hệ số dẫn nhiệt 1 = 48 W/(m.K). Ống được bọc một lớp cách nhiệt dày 2 =<br /> 50 mm, hệ số dẫn nhiệt 2 = 0,065 W/(m.K). Biết bề mặt trong cùng và ngoài cùng của<br /> ống lần lượt có nhiệt độ là t1 = 105oC và t3 = 40oC; tổn thất nhiệt qua toàn bộ ống là Q<br /> = 320 W, vậy chiều dài ống sẽ là:<br /> a) L = 3,92 m<br /> c) L = 4,17 m<br /> <br /> b) L = 6,72 m<br /> d) L = 5,60 m<br /> <br /> Câu 9: Ống dẫn khí nóng làm bằng thép có d1/d2 = 44/50 mm và  = 55W/mK. Xác định nhiệt<br /> lượng truyền qua toàn bộ ống. Cho biết tổng chiều dài ống là 60m và độ chênh nhiệt<br /> độ tại 2 bề mặt của ống là 0,50C<br /> a) Q = 71100 W<br /> c) Q = 81100 W<br /> <br /> b) Q = 91100 W<br /> d) Q = 100100 W<br /> <br /> Câu 10: Nước làm mát chảy trong ống có đường kính trong d1 = mm có nhiệt độ trung bình<br /> tf = 26oC, hệ số tỏa nhiệt đối lưu phía trong ống  = 7240 W/(m2.độ). Biết vật liệu làm<br /> ống có hệ số dẫn nhiệt  = 48 W/(m.độ); nhiệt độ bề mặt trong ống t1 = 40oC, nhiệt độ<br /> bề mặt ngoài ống t2 = 48oC, hãy xác định đường kính ngoài của ống :<br /> a) d2 = 42 mm<br /> c) d2 = 44 mm<br /> <br /> b) d2 = 48 mm<br /> d) d2 = 46 mm<br /> <br /> --- HẾT--Đề 01 – Trang 2/8<br /> <br /> ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƢỜNG ĐH BÁCH KHOA<br /> KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH<br /> <br /> GV ra đề<br /> <br /> ĐỀ KIỂM TRA TRẮC NGHIỆM – HK II (11-12)<br /> <br /> VẬT LIỆU NHIỆT LẠNH<br /> 45’<br /> 30/03/2012<br /> ---------Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu<br /> <br /> Môn:<br /> Thời gian:<br /> Ngày thi:<br /> <br /> TS. HÀ ANH TÙNG<br /> <br /> HỌ VÀ TÊN SV: …………………………………………………………………<br /> MSSV: ……………………<br /> <br /> ĐỀ SỐ: 02<br /> Sinh viên trả lời các câu hỏi vào bảng dƣới đây theo ô tƣơng ứng:<br /> Câu 1<br /> <br /> Câu 2<br /> <br /> Câu 3<br /> <br /> Câu 4<br /> <br /> Câu 5<br /> <br /> Câu 6<br /> <br /> Câu 7<br /> <br /> Câu 8<br /> <br /> Câu 9<br /> <br /> Câu 10<br /> <br /> Phần câu hỏi trắc nghiệm: (Đề thi có 2 trang và gồm có 10 câu hỏi)<br /> Câu 1: Quá trình truyền nhiệt lượng giữa 2 vật có nhiệt độ khác nhau đặt cách xa nhau trong<br /> môi trường chân không xảy ra dưới dạng nào?<br /> a) Dẫn nhiệt<br /> b) Bức xạ<br /> c) Đối lưu<br /> d) Cả 3 câu trên đều sai<br /> Câu 2: Hiệu suất nhiệt của chu trình nhiệt động lực học trong nhà máy nhiệt điện có thể tính<br /> gần đúng bằng:<br /> e)<br /> f)<br /> g)<br /> h)<br /> <br /> Công bơm nước/Nhiệt lượng cung cấp ở lò hơi<br /> Công sinh ra tại tuabin/Nhiệt lượng cung cấp ở lò hơi<br /> Nhiệt lượng thải ra tại bình ngưng/Nhiệt lượng cung cấp ở lò hơi<br /> Nhiệt lượng cung cấp ở lò hơi/Công sinh ra tại tuabin<br /> <br /> Câu 3: Lý do chính mà gạch Samốt thường không được dùng làm vòm lò là vì:<br /> a) Gạch Samốt là gạch chịu lửa trung tính và kiềm yếu<br /> b) Sản phẩm có cấu trúc hạt lớn và xốp<br /> c) Gạch Samốt có độ co phụ khi nung ở nhiệt độ cao<br /> d) Nhiệt độ chịu lửa của gạch Samốt thấp<br /> Câu 4: Loại thép nào sau đây có khả năng chịu lực kéo lớn nhất:<br /> e)<br /> f)<br /> g)<br /> h)<br /> <br /> CCT38<br /> BCT33<br /> CT5<br /> Không xác định được<br /> <br /> Câu 5: Loại thép nào sau đây sẽ có tính chống ăn mòn tốt nhất:<br /> e) 12Cr18<br /> f) BCT33<br /> Đề 01 – Trang 3/8<br /> <br />