Đề thi kiểm tra giữa kì I môn Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt (năm 2007-2008): Trường ĐH Bách Khoa
lượt xem 31
download
Đề thi kiểm tra giữa kì I môn Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt (năm 2007-2008): Trường ĐH Bách Khoa sẽ giới thiệu tới các bạn 2 câu hỏi chính và các câu hỏi nhỏ về việc tính nhiệt lượng; nhiệt lượng tổn thất;... Cùng tìm hiểu để nắm bắt nội dung thông tin tài liệu.
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Đề thi kiểm tra giữa kì I môn Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt (năm 2007-2008): Trường ĐH Bách Khoa
- Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ I — 2007/2008 TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA Khoa CÔ KHÍ Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh 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 a = 2 cm , chieàu daøi L = 25 cm ñöôïc gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä t g = 120o C . Bieát nhoâm coù heä soá daãn nhieät λ = 180 W (m.K) , khoâng khí xung quanh coù nhieät ñoä t f = 40 o C , heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu α = 25 W (m 2 .K) 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 θ L ≤ 1,5o C Haõy xaùc ñònh chieàu daøi toái thieåu ñeå coù theå xem laø thanh daøi voâ haïn. Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh. 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 d1 d 2 = 100 114 mm , heä soá daãn nhieät λ t = 46,5 W (m.K) daãn hôi nöôùc baõo hoøa coù nhieät ñoä t f1 = 160 o C ñaët trong nhaø xöôûng coù nhieät ñoä t f 2 = 30 o C OÁng ñöôïc boïc caùch nhieät daøy δ CN = 50 mm , heä soá daãn nhieät λ CN = 0,055 W (m.K) Heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu veà phía khoâng khí α 2 = 8 W (m 2 .K) . 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 q l [ W / m ] . 2. Xaùc ñònh nhieät ñoä tieáp xuùc giöõa vaùch theùp vaø lôùp caùch nhieät. 3. OÁng coù chieàu daøi L = 150 m , haõy tính löôïng nöôùc ngöng tuï ôû cuoái ñöôøng oáng. Chuû nhieäm BM GV ra ñeà PGS. TS. Leâ Chí Hieäp 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 α.U 4⋅α 4 × 25 m= = = = 5,27 λ.f λ.a 180 × 0,02 m.L = 1,3176 • Tieát dieän daãn nhieät f = a 2 = 0,02 × 0,02 = 4.10 −4 m 2 • Nhieät löôïng truyeàn qua thanh Q c = m.λ.f .θo .th (mL ) (1 ñieåm) = 5,27 × 180 × 4.10 − 4 × 80 × 0,866 = 26,3 W • Nhieät ñoä giöõa thanh ch(mL 2) 1,225 θ L = θo ⋅ = 80 × = 49o C → t L = 89o C (1 ñieåm) ch(mL) 2,001 2. Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn Nhieät löôïng truyeàn qua thanh • Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn θo θx = ≤ 1,5o C ch (m.x ) (1 ñieåm) arch(θo 1,5) →x≥ = 0,886 m = 88,6 cm m • Nhieät löôïng truyeàn qua thanh Q c = m.λ.f .θo = 5,27 × 180 × 4.10 −4 × 80 = 30,36 W (1 ñieåm) 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 q l = α 2 ⋅ Fl ⋅ (t w 3 − t f 2 ) (2 ñieåm) = 8 × (π × 0,214) × (42 − 30) = 64,54 W m 2. Nhieät ñoä tieáp xuùc t w2 − t w3 ql = 1 d ⋅ ln 3 2π.λ CN d2 (2,5 ñieåm) ql d 64,54 214 → t w2 = t w3 + ⋅ ln 3 = 42 + × ln = 159,62 o C 2π.λ CN d2 2π × 0,055 114 3. Löôïng nöôùc ngöng tuï • Aån nhieät hoùa hôi r = 2082 kJ kg • Toång toån thaát nhieät Q = L × q l = 150 × 64,54 = 9681 W • Löôïng nöôùc ngöng Q 9681 G= = = 4,65.10 −3 kg s = 16,74 kg h (0,5 ñieåm) r 2082 Page 3 of 3 31.10.2007
- Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ II — 2007/2008 TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA Khoa CÔ KHÍ Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh 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 λ th = 45 W (m.K) ñöôïc ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu α ng = 20 W (m 2 .K) Nöôùc noùng chaûy trong oáng coù nhieät ñoä trung bình 90oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu α tr = 4000 W (m 2 .K) 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 λ CN = 0,055 W (m.K) daøy δCN = 30 mm ; 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. Baøi 2 (4 ñieåm) Thanh truï coù ñöôøng kính 2,5 cm laøm baèng nhoâm coù heä soá daãn nhieät λ = 237 W (m.K) ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu treân beà maët thanh α = 40 W (m 2 .K) . Moät ñaàu thanh gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä t g = 100 o C . 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 GV ra ñeà TS. Nguyeãn Vaên Tuyeân 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 1 2π kl = = RΣ 1 1 r 1 + ⋅ ln 2 + r1 ⋅ α tr λ th r1 r2 ⋅ α ng 2π = = 2,622 W (m.K) 1 1 42 1 + ⋅ ln + 0,019 × 4000 45 38 0,021 × 20 R Σ = 0,3814 (m.K) W • Toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m oáng q l = k l ⋅ (t f1 − t f 2 ) = 2,622 × (90 − 35) = 144,21 W m (2 ñieåm) 2. Boû qua nhieät trôû daãn nhieät 1 2π kl = = RΣ 1 1 + r1 ⋅ α tr r2 ⋅ α ng 2π = = 2,624 W (m.K) (2 ñieåm) 1 1 + 0,019 × 4000 0,021 × 20 q l = k l ⋅ (t f1 − t f 2 ) = 2,624 × (90 − 35) = 144,34 W m 3. Löôïng nhieät giaûm khi boïc caùch nhieät 1 2π kl = = RΣ 1 1 r 1 r 1 + ⋅ ln 2 + ⋅ ln 3 + r1 ⋅ α tr λ th r1 λ CN r2 r3 ⋅ α ng 2π = 1 1 42 1 102 1 + ⋅ ln + ⋅ ln + 0,019 × 4000 45 38 0,055 42 0,051 × 20 = 0,367 W (m.K) q' l = k l ⋅ (t f 1 − t f 2 ) = 0,367 × (90 − 35) = 20,17 W m • Toån thaát nhieät giaûm q l − q'l 144,21 − 20,17 = = 86% (2 ñieåm) ql 144,21 Page 2 of 3 25.03.2008
- Baøi 2 (4 ñieåm) 1. Xaùc ñònh chieàu daøi thanh • Thoâng soá thanh α.U 4⋅α 4 × 40 m= = = = 5,196 λ.f λ.d 237 × 0,025 • Chieàu daøi thanh Q c = λ ⋅ f ⋅ m ⋅ θg ⋅ th(m.L)⎫ Qc ⎬→ = th(m.L) = 81% Q ∞ = λ ⋅ f ⋅ m ⋅ θg ⎭ Q ∞ arth(0,81) 1,127 L= = = 0,217 m (1,5 ñieåm) m 5,196 2. Nhieät ñoä giöõa thanh f = π.d 2 4 = 4,9087.10 −4 m 2 Q c = λ ⋅ f ⋅ m ⋅ θg ⋅ th(m.L) = 237 × 4,9.10 −4 × 5,2 × 65 × 0,81 = 31,83 W ch(mL 2 ) 1,163 θL = θg ⋅ = 65 × = 44,34 o C ch(mL ) 1,705 (2 ñieåm) o → t L = 79,34 C 3. Giaûi thích (0,5 ñieåm) Page 3 of 3 25.03.2008
- Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ I — 2008/2009 TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA Khoa CÔ KHÍ Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh Thôøi gian : 45 phuùt Ngaøy KT : 20.10.2008 ----- ----- Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu Baøi 1 (5 ñieåm) Caùnh tam giaùc baèng theùp coù heä soá daãn nhieät 52 W (m.K ) , chieàu cao H 35 mm , chieàu daøy chaân caùnh 10 mm ñöôïc gaén doïc theo chieàu daøi vaùch coù nhieät ñoä t g 120 o C . Vaùch coù kích thöôùc daøi roäng 800 500 mm, khoâng khí xung quanh coù nhieät ñoä t f 35o C , heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu 25 W (m 2 .K) 1. Baèng phöông phaùp hieäu suaát haõy xaùc ñònh nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh. 2. Neáu caùc caùnh ñöôïc gaén leân vaùch vôùi böôùc S 25 mm, haõy xaùc ñònh nhieät löôïng truyeàn qua vaùch. Baøi 2 (5 ñieåm) Moät oáng theùp trong boä trao ñoåi nhieät coù ñöôøng kính 27 31 mm, heä soá daãn nhieät t 46,5 W (m.K) . Nöôùc chaûy trong oáng coù nhieät ñoä trung bình t f 1 130 o C , heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu tr 6000 W (m 2 .K ) . Khoùi löu ñoäng beân ngoaøi coù nhieät ñoä trung bình t f 2 450 o C vaø heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu ng 125 W (m 2 .K ) 1. Tính nhieät löôïng trao ñoåi öùng vôùi moät meùt chieàu daøi oáng q [ W / m ] . 2. Sau moät thôøi gian vaän haønh thì oáng bò baùm caùu neân naêng suaát trao ñoåi nhieät giaûm chæ coøn 85% (so vôùi khi chöa baùm caùu phía nöôùc). Giaû thieát caùc thoâng soá ñaõ cho giöõ khoâng ñoåi vaø boû qua aûnh höôûng cuûa beà daøy lôùp caùu tôùi nhieät trôû phía nöôùc. Haõy xaùc ñònh chieàu daøy cuûa lôùp caùu neáu heä soá daãn nhieät cuûa caùu laø c 0,3 W (m.K ) Duyeät GV ra ñeà TS. Nguyeãn Vaên Tuyeân Nguyeãn Toaøn Phong Page 1 of 3 October 22, 2008
- Baøi giaûi Baøi 1 (5 ñieåm) 1. Nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh Hieäu suaát caùnh 1 1 fp H 10 35.10 6 1,75.10 4 m 2 2 2 12 12 25 H 3c 2 0,035 32 4 0,343 fp 52 1,75.10 c 96% Nhieät löôïng caùnh lyù töôûng a 52 352 35,355mm 12 Fc 2 a L 2 35,355 800.10 6 0,05659 m 2 Q lt Fc g 25 0,05659 120 35 120,208 W Nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh thöïc teá Q1c c Q lt 0,96 120,208 115,4 W 2. Nhieät löôïng truyeàn qua beà maët 500 n 20 caùnh 25 Q oc S L g 25 25 10 800.10 6 85 25,5 W Q" n Q1c Q oc 20 115,4 25,5 2818 W Page 2 of 3 October 22, 2008
- Baøi 2 (5 ñieåm) 1. Nhieät löôïng trao ñoåi treân 1m chieàu daøi oáng k 1 1 d 1 ln 2 d1 tr 2. t d1 d 2 ng 11,8228 W m.K 1 1 31 1 ln 0,027 6000 2 46,5 27 0,031 125 q k t f 2 t f 1 3783,3 W m 2. Tröôøng hôïp coù baùm caùu Heä soá truyeàn nhieät khi baùm caùu k' 0,85 11,8228 10,0494 W m.K Nhieät trôû lôùp caùu 1 1 1 1 Rc 0,014926 m.k W k' k 10,0494 11,8228 Chieàu daøy caùu 1 d Rc ln 1 2. c dc d c d1 e 2 .c .Rc 27 exp 2 0,3 0,014926 26,25 mm c 0,5 27 26,25 0,3745 mm Page 3 of 3 October 22, 2008
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Đề kiểm tra giữa kỳ HK I - Kỹ thuật điện
8 p | 351 | 77
-
Đề thi môn Sức bền vật liệu - Hệ đại học liên thông
2 p | 385 | 75
-
Đề thi Phân tích định lượng
8 p | 365 | 46
-
Đề thi kiểm tra giữa kì 1 (năm 2008-2009) môn Kỹ thuật điện
8 p | 196 | 27
-
Đề kiểm tra giữa kì 1 môn Nhập môn điều khiển thông minh (năm học 2013-2014): Trường Đại học Bách khoa TP.HCM
6 p | 201 | 19
-
Ngân hàng câu hỏi thi hết học phần Thông tin vệ tinh
4 p | 163 | 17
-
Đề kiểm tra giữa kì 2 môn Nhập môn điều khiển thông minh (năm học 2011-2012): Trường Đại học Bách khoa TP.HCM
4 p | 110 | 14
-
Đề kiểm tra giữa kì 2 môn Nhập môn điều khiển thông minh (năm học 2012-2013): Trường Đại học Bách khoa TP.HCM
0 p | 128 | 13
-
Đề thi giữa kỳ môn Điện tử công suất - Năm học 2014 - 2015
2 p | 45 | 5
-
Đề kiểm tra giữa học kỳ môn Trường điện từ - Lớp BT13
6 p | 50 | 4
-
Đề kiểm tra giữa học kỳ môn Truyền động điện - Lớp T10DN1
11 p | 99 | 4
-
Đề kiểm tra giữa học kỳ 3 môn Trường điện từ - Năm học 2013 - 2014
6 p | 40 | 3
-
Đề kiểm tra giữa kỳ năm 2011 môn Trường điện từ (CQ10) - ĐH Bách khoa Hà Nội
1 p | 31 | 3
-
Đề kiểm tra giữa kỳ năm 2012 môn Trường điện từ (CQ11) - ĐH Bách khoa Hà Nội
1 p | 42 | 3
-
Đề kiểm tra giữa kỳ 2 năm học 2013 - 2014 môn Đo lường công nghiệp
5 p | 53 | 2
-
Đề kiểm tra giữa kỳ môn Quang điện tử
3 p | 46 | 2
-
Đáp án đề thi giữa học kỳ I năm học 2014-2015 môn Giải tích (Đề 3+4) - ĐH Khoa học Tự nhiên
2 p | 34 | 2
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