intTypePromotion=1
ADSENSE

Giáo trình thực hành máy và quá trình thiết bị ( hệ trung cấp ) - Bài 2

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:6

153
lượt xem
38
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

BÀI 2. TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG I. MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM Làm quen với thiết bị truyền nhiệt dạng ống lồng ống, các dụng cụ đo nhiệt độ và lư u lư ợng lư u chất. Xác định hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhiệt giư a hai dòng lạnh nóng đư ợc ngăn cách bởi vách ngăn kim loại ở các chế độ chảy khác nhau. Thiết lập phư ơng trình cân bằng nhiệt lư ợng .

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình thực hành máy và quá trình thiết bị ( hệ trung cấp ) - Bài 2

  1. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò BAØI 2. TRUYEÀN NHIEÄT OÁNG LOÀNG OÁNG I. MUÏC ÑÍCH THÍ NGHIEÄM Laø quen vôù thieábòtruyeà nhieä daïg oág loà g oág, caù duïg cuï o nhieä ñ ävaø m i t n tnn nn cn ñ to lö u lö ôïg lö u chaá n t. Xaù ñ nh heäsoá cò truyeà nhieä trong quaùtrình truyeà nhieä giö õ hai doøg laïh noù g n t n t a n n n ñ ôï ngaê caù h bôû vaù h ngaê kim loaïôûcaù cheá oächaû khaù nhau. öc nc ic n i c ñ y c Thieálaä phö ông trình caâ baèg nhieä lö ôïg . tp nn t n II. LYÙ THUYEÁT Truyeà nhieä trong thieábòdaïg oág loà g oág laø ï n t t nn nn sö truyeà nhieä phö ù taï n t cp giö õ hai lö u chaáñ ôï ngaê caù h bôû vaù h ngaê kim loaï Phö ông thö ù truyeà a töc nc ic n i. c n nhieä ôûñ y laø t aâ truyeà nhieä ñ i lö u tö ø ch ngaê ñ n lö u chaá(vaø ôï laï vaø n n t oá vaù n eá t ngö c i) daã nhieä qua thaøh oág kim loaï t nn i. Nhieä lö ôïg do doøg noù g toû ra: t n n n a QN = G1C1(tv1 – tR1) Nhieä lö ôïg do doøg laïh nhaä vaø t n n n no QL = G2C2(tR2 – tv2) Tö ø ta thaøh laä phö ông trình caâ baèg nhieä lö ôïg doù n p nn t n QN = Q L G1C1(tv1 – tR1) = G2C2(tR2 – tv2) (1) Trong ñ : où G1, G2 - Lö u lö ôïg doøg noù g vaø ng laïh, kg/s n n n doø n C1, C2 - Nhieä dung rieâg cuû lö u chaá J/kg.ñ t n a t, oä 0 tv1, tR1 - Nhieä ñ vaø vaø cuû doøg noù g, C t oä o ra a n n tv2, tR2 - Nhieä ñ vaø vaø cuû doøg laïh, 0C t oä o ra a n n Quaùtrình truyeà nhieä ñ ôï bieå dieã bôû phö ông trình: n töc u ni Q = Kl*. tlog.L (2) Trong ñ ù o: L - Chieà daøoág, m u in Kl* - Heäsoátruyeà nhieä daøtheo thö ï nghieä , W/m2.ñ n ti c m oä u nhieä ñ trung bình giö õ hai doøg lö u chaá 0C tlog – hieä soá t oä a n t, Δ Δt (3) n t l Δt log Δt l ln Δt n 10
  2. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò tv2 tv1 Neá hai doøg lö u chaá chuyeå u n t n ñ ng ngö ôï chieà thì tL vaø oä c u tL tv1 tN ñ ôï tính nhö hình 1. öc tR2 tv1 Trong ñoù tR1 tN tL = tv2 – tR1 tv1 tv1 tv1 tN = tR2 – tv1 t v1 Hình 1 Neá u thì hieä soá u nhieä ñ trung bình cuû hai doøg lö u chaá coùtheå ö ôï t oä a n t ñc Δt L 2 Δt N tính theo coâg thö ù : n c Δt L Δt N Δt Δt log tb 2 Heäsoátruyeà nhieä daøtính theo lyùthuyeáKl: n ti t (4) Π K l r d ng 1 1 1 b .ln α 1d tr 2λ d tr α 2 d ng d b Trong ñ : où dng, dtr - Ñ ôøg kính ngoaøvaø ö ôøg kính trong cuû oà g truyeà nhieä, m ön i ñn an n t . - heäsoá n nhieä cuû kim loaïlaø oág, W/m.ñ . daã ta i mn oä db - Ñ ôøg kính lôù baå baù treâ thaøh oág, m. ön pnmn nn 2 rb – heäsoá nhieä cuû caë baå, m .ñ /W trôû tann oä 1, 2 - heäsoá p nhieä giö õ vaù h ngaê vaø c doøg lö u chaá ñ ôï tính caá t a c n caù n töc tö øchuaå soá n Nu. P 0,25 A.R e m .Pr n ( r ) Nu .E .E R l Prt Caù heäsoá m, n, El, ER laø c heäsoá ï nghieä phuï c A, caù thö c m thuoä vaø caù yeá toá cocu: Cheá oächaû cuû doøg lö u chaá ñ yan t. Sö ï ông quan giö õ doøg chaû vaø maëtruyeà nhieä. tö an y beà t n t Ñ c ñ m beàmaëtruyeà nhieä bao goà ñ nhaù , hình daïg… aë ieå t n t m oä m n III. THIEÁT BÒ THÍ NGHIEÄM Heäthoág thieábòthí nghieä coù3 loaïoág vôù kieå keá u beàmaëtruyeà nhieä n t m in i u caá t n t nhö sau: Kieå oág A: Loaïoág coùcaù h taû nhieä. un in n n t Kieå oág B: Loaï oág loà g oág maølö u chaá chaû ngang maë ngoaø cuû un in nn t y t ia oág trong. n 11
  3. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò Kieå oág C: Loaï oág loà g oág ñ giaû , lö u chaá chaû doï beàmaë cuû un in n n ôn n t yc ta oág trong n Kích thö ôù caù loaïoág truyeà nhieä cho trong baû g 1 cc in n t n Baûng 1: Kích thöôùc caùc loaïi oáng truyeàn nhieät trong baøi thí nghieäm Ñ ôøg kính oág ön n Ñ ôøg kính oág ön n Kieå oág un Chieà daø mm u i, trong, mm ngoaø mm i, A 10,7/12,7 26/28 1000 B 14/16 26/28 1000 C 14/16 26/28 1000 IV. TRÌNH TÖÏ THÍ NGHIEÄM: Môûvan 1 cho nö ôù vaø thuøg D khoaû g 2/3. co n n Baä coâg taé ñ n trôûF, ñ nö ôù cho tôù luù soâ cn c ieä un c i c i. Ñ i vôù baøthí nghieä naø ta coá ò lö u lö ôïg doøg laïh vaø thay ñ i doøg oá i i my ñ nh n n n cho oå n noù g ñ xeù sö ï n eå t trao ñ i nhieä giö õ hai doøg lö u chaá oå t a n t. 1. Ñ i vôù oág B: oá i n Ñ u chænh doøg laïh: ieà n n Môûhoaø toaø van 2 vaø / ñ ñ m baû raèg nö ôù coùtheå n lö u laïthuøg chö ù . n n 6 eå aû on c hoaø i n a Ñ ng 3 van noù g 9N, 10N, 11 vaø 3 van laïh 9L, 10L, 12. où n môû n Môûbôm laïh BL vaø van 8 ñ doøg laïh vaø oág B. n môû eå n n on / Ñ ng hoaø toaø van 12 vaø ieà chænh van 6 ñ lö ôïg nö ôù qua lö u lö ôïg keá 8 où n n ñu eå n c n laø l/phuù .t Môûlaïvan 12 ñ ng thôøñ ng hai van 9L, 10L ñ khoâg cho doøg laïh chaû qua i oà i où eå n n n y lö u lö ôïg keáLö u yùraèg doøg laïh chaû qua oág B luù naø laø l/phuù . n . n n n y n cy8 t Ñ u chænh doøg noù g: ieà n n Môû3 van noù g 9N, 10N, 11. n Môûvan 4 vaø où g hai van 3, 5 ñ doøg noù g chaû vaø oág B. ñn eå n n y on Baä bôm BN sau ñ ñ ng van 11 laï Ñ u chænh van 4 cho nö ôù qua lö u luôïg keá c où où i. ieà c n laø l/phuù . 4 t Ñ i khoaû g 2 phuù , sau ñ ñ nhieä ñ ñ u vaø vaø cuû 2 doøg lö u chaáö ù g vôù ôï n t où o t oä aà o ra a n tn i caù nuù treâ thieábòñ nhieä ñ . ctn t o t oä Tieá tuï ñ u chænh van 4 ñ taêg lö u lö ôïg doøg noù g leâ 8 vaø l/phuù , ñ nhieä p c ieà eå n n n n n 12 to t ñ ñ u vaø vaø tö ông tö ï oä aà o ra nhö treâ. n Taébôm noù g BN. t n 2. Ñ i vôù oág C oá i n Ñ ng ba van noù g 9N, 10N, 11 vaø laïba van laïh 9L, 10L, 12. où n môû i n Môûvan 7 vaø où g van 8 ñ cho doøg laïh chaû qua oág C. ñn eå n n y n 12
  4. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò Ñ ng van 12 laïvaø ieà chænh van 6/ ñ nö ôù chaû qua lö u lö ôïg keá laø l/phuù . où i ñu eå c y n G8 t Ñ ng 3 van noù g 9N, 10N, 11 vaø 3 van laïh 9L, 10L, 12. où n môû n Caù bö ôù coø laïhoaø toaø tö ông tö ï c cni n n nhö ñ i vôù oág B. oá i n 3. Ñ i vôù oág A oá i n Do oág A chæ coùdoøg noù g chaû qua neâ caù bö ôù thí nghieä SV laø tö ông tö ï n n n y nc c m m nhö treâ. n Caù keáquû thí nghieä coùtheå p vaø baû g 2: cta m laä o n Baûng 2: Keáquû thí nghieä ta m Nhieä ñ doøg t oä n Nhieä ñ doøg t oä n Lö u lö ôïg doøg n n Lö u lö ôïg doøg n n noù g n laïh n laïh, l/ph n noù g, l/ph n Vaø, 0C Ra, 0C Vaø, 0C Ra, 0C o o OÁ A ng QN1 = 4 QN2 = 8 QN3 = 12 QL = 8 QN1 = 4 (OÁ B) ng QN2 = 8 QN3 = 12 QL = 8 QN1 = 4 (OÁ C) ng QN2 = 8 QN3 = 12 V. TRÌNH TÖÏ TÍNH TOAÙN b1 - Tính nhieä lö ôïg Q theo coâg thö ù (1) t n n c b2 - Tính log theo (3) b3 - Tính heäsoátruyeà nhieä daøthö ï nghieä theo (2) n ti c m b4 - Tính heäsoátruyeà nhieä daøtheo lyùthuyeátheo (4) baèg caù h tính heäsoá p n ti t n c caá nhieä 1, 2 nhö sau: t Xaù ñ nh cheá oächaû cuû lö u chaábaèg chuaå soá cò ñ ya tn n Re ρω d td Re μ Trong ñ :où - khoálö ôïg rieâg vaø oänhôù ñ ng hoï cuû lö u chaá kg/m3 vaø , i n n ñ t oä ca t, Pa.S dtd – kích thö ôù hình hoï chuûyeá, m c c u 4F d td π Vôù : i F – dieä tích maëcaé m2 n t t, - chu vi maëcaéö ôù , m ttt Ñ i vôù oág B: oá i n Cheá oächaû maøg 5 < Re
  5. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò 0,25 Pr 0,5Re 0,5 Pr 0,38 Nu Prt Cheá oächaû chuyeå tieá 103 < Re < 2.105 ñ y np 0,25 Pr 0,25Re 0,6 Pr 0,38 Nu Prt Cheá oächaû roá 2.105 < Re < 2.106 ñ yi 0,25 Pr Nu 0,023Re 0,8 Pr 0,37 Prt Ñ i vôù oág C: oá i n Cheá oächaû maøg Re < 2300 ñ y n 0,25 Pr Nu 0,15Re 0,33 Pr 0,43 Gr 0,1 Prt Cheá oächaû chuyeå tieá 2300 < Re 10.000 ñ yi 0,25 Pr Nu 0,021Re 0,8 Pr 0,43 Prt Trong ñ :où Pr, Prt – chuaå soá n prandt ôûnhieä ñ trung bình cuû doøg lö u chaávaø a vaù h t oä an t cuû c ngaê, ñ c trö ng cho sö ï c nhau cuû heäsoá p nhieä khi ñ noù g vaø m laïh. n aë khaù a caá t un n laø n Neá khoâg bieánhieä ñ vaù h ngaê, ñ ñ giaû trong tính toaù ta xem nhieä ñ u n t t oä c n eå ôn n n t oä trung bình cuû doøg lö u chaábaèg nhieä ñ cuû vaù h ngaê nghó laø soá an tn t oä a c n a tæ Pr/Prt = 1. C – heäsoá phuïthuoä vaø Re. Coùtheå n C theo baû g 3: co choï n l – heäsoá phuïthuoä tyûleäl/d khi Re < 10.000, l cho trong baû g 4 c n Gr – chuaå soá n Grashop gd 3ρ 2 βΔt td Gr 2 μ Vôù : i - heäsoá n nôûtheå giaû tích t – hieä nhieä ñ giö õ thaøh oág vaø ng lö u chaá u t oä a nn doø t Baûng 3: Caù giaùtròcuû C theo Re c a Re.103 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 3 4 5 6 8 10 C 1,9 2,2 3,3 3,8 4,4 6 10,3 15,5 19,5 27 33 14
  6. Khoaù Hoùa Giaùo trình thöïc haønh Quaù trình vaø thieát bò Baûng 4: caù giaùtròcuû c a theo tyûsoál/d l l/d 1 2 5 10 15 29 30 40 50 1,9 1,7 1,44 1,28 1,18 1,13 1,05 1,02 1 l Sau khi coùchuaå soá ta tìm n Nu 1, 2 theo coâg thö ù : n c αd td Nu λ vôù : - heäsoá n nhieä cuû lö u chaá i daã ta t b5 - Laä baû g keáquû tính Kl vaø l theo cheá oächaû tö ø oùsuy ra sai soá õ Kl* * pn ta K ñ yñ giö a vaø l. K b6 - Dö ïg ñ thòKl*, Kl theo Re n oà VI. BAØN LUAÄN Sau khi tính toaù vaø ïg caù ñ thò sinh vieâ tö ïñ a ra nhö õ g nhaä xeù , n dö n c oà , n ö n nt ñ nh giaùvaø n luaä veàkeáquaûthí nghieä theo caù noä dung sau: aù baø n t m ci Toå thaánhieä coùñ ng keå ng. Taïsao. n t t aù khoâ i Nguyeâ nhaâ gaâ ra sai soátrong luù laø thí nghieä , aû h hö ôû g cuû sai soá n ny cm mn n a ñ n keáquû tính toaù . Bieä phaù khaé phuï. eá t a n n p c c Giaû thích sö ï c nhau giö õ Kl* vaø l. i khaù a K Ñ a ra moä vaøö ù g duïg moâ ö t in n hình thí nghieä trong thö ï teá m c. 7. TAØI LIEÄU THAM KHAÛO: 1. Hö ôù g Daã Thí Nghieä Quaù Trình vaø n n m Thieá Bò – Trö ôøg Ñ i Hoï Baù h t n aï c c Khoa Thaøh Phoá Chí Minh. n Hoà 2. SoåTay Taä II Quaù Trình Vaø p Thieá Bò Coâg NgheäHoù Chaá – NXB Khoa t n a t Hoï vaø Thuaä. c Kyõ t 15
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2