ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ I — 2007/2008 : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät Moân Hoïc : 50 phuùt Thôøi gian
Ngaøy KT : 31.10.2007
Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA Khoa CÔ KHÍ Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh
----- (cid:87) (cid:9) (cid:88) ----- Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu
Baøi 1 (5 ñieåm)
a =
cm2
L =
cm25
Thanh nhoâm coù tieát dieän khoâng ñoåi hình vuoâng caïnh
, chieàu daøi
o
t
120
ñöôïc gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä
. C
g =
=λ
)K.m(W180
Bieát nhoâm coù heä soá daãn nhieät
, khoâng khí xung quanh coù nhieät ñoä
2
=α
t
o C40
)K.m(W25
, heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu
f =
Khi tính toaùn coù theå boû qua toûa nhieät ôû ñænh thanh.
C5,1 o
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
L ≤θ
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)
=
100
114
mm
)K.m(W5,46
Moät oáng theùp ñöôøng kính
, heä soá daãn nhieät
dd 1
2
t =λ
o
t
160
C
t
o C30
daãn hôi nöôùc baõo hoøa coù nhieät ñoä
ñaët trong nhaø xöôûng coù nhieät ñoä
1f =
2f =
δ
λ
50
mm
)K.m(W055,0
OÁng ñöôïc boïc caùch nhieät daøy
, heä soá daãn nhieät
CN =
CN =
2
)K.m(W8
.
Heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu veà phía khoâng khí
2 =α
Nhieät ñoä ño ñöôïc treân maët ngoaøi cuûa lôùp caùch nhieät laø 42oC.
]m/W[q
1. Tính nhieät löôïng toån thaát öùng vôùi moät meùt chieàu daøi oáng
.
l
m150
L =
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.
GV ra ñeà Nguyeãn Toaøn Phong
Chuû nhieäm BM PGS. TS. Leâ Chí Hieäp
Page 1 of 3
31.10.2007
Baøi giaûi
Baøi 1 (5 ñieåm)
1. Tính nhieät löôïng, nhieät ñoä ñænh thanh.
• Thoâng soá m
=
=
=
=
m
27,5
× ×
α⋅ 4 λ a.
4 180
25 02,0
=
,1L.m
α U. λ f. 3176
• Tieát dieän daãn nhieät
2
4
=
=
×
=
f
a
02,0
02,0
− m10.4
2
• Nhieät löôïng truyeàn qua thanh
=
θλ .f..mQ
th.
( mL
)
c
o
(1 ñieåm)
−
4
=
×
×
×
×
=
27,5
180
10.4
80
866,0
W3,26
• Nhieät ñoä giöõa thanh )
⋅θ=θ
=
×
=
80
o C49
o C89
(1 ñieåm)
L
o
=→ t L
225,1 001,2
( ch 2mL ( ) ch mL
2. Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn
Nhieät löôïng truyeàn qua thanh
• Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn
≤
o C5,1
=θ x
)
(1 ñieåm)
arch
θ o ( x.mch ) 5,1
=
=
≥→ x
m886,0
cm6,88
( θ o m
• Nhieät löôïng truyeàn qua thanh
−
4
=θλ
=
×
×
×
=
.f..mQ
27,5
180
10.4
80
W36,30
(1 ñieåm)
o
c
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
t
( t
)
⋅α= 2
3w
2f
l
F l
(2 ñieåm)
×
−
=
8
214,0
30
mW54,64
( ×π×=
)
( 42
)
2. Nhieät ñoä tieáp xuùc
−
t
3w
=
q
l
3
⋅
ln
t 2w 1 λπ .2
(2,5 ñieåm)
CN
o
3
+
⋅
=
+
×
=
C62,159
ln
t
ln
42
=→ t 2w
3w
d d 2 54,64 ×π
214 114
2
055,0
q l λπ .2
d d
CN
2
3. Löôïng nöôùc ngöng tuï
• Aån nhieät hoùa hôi
r =
2082
kJ
kg
• Toång toån thaát nhieät
=
×
=
×= qLQ
150
54,64
9681
W
l
• Löôïng nöôùc ngöng
−
3
=
=
=
=
G
10.65,4
skg
74,16
hkg
(0,5 ñieåm)
Q r
9681 2082
Page 3 of 3
31.10.2007
ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ II — 2007/2008 : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät Moân Hoïc : 45 phuùt Thôøi gian
Ngaøy KT : 25.03.2008
Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA Khoa CÔ KHÍ Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh
----- (cid:87) (cid:9) (cid:88) ----- Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu
Baøi 1 (6 ñieåm)
)K.m(W45
nhieät
Oáng daãn nöôùc coù ñöôøng kính trong 38 mm, chieàu daøy 2 mm baèng theùp coù heä soá daãn ñöôïc ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá th =λ
2
)K.m(W20
trao ñoåi nhieät ñoái löu
ng =α
Nöôùc noùng chaûy trong oáng coù nhieät ñoä trung bình 90oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái
2
4000
)K.m(W
löu
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.
λ
)K.m(W055,0
3. Oáng ñöôïc boïc caùch nhieät baèng vaät lieäu coù heä soá daãn nhieät
CN =
δ
30
mm
daøy
; Giaû söû heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu treân beà maët khoâng thay ñoåi
CN =
Xaùc ñònh phaàn traêm toån thaát nhieät giaûm so vôùi tröôøng hôïp khoâng boïc caùch nhieät.
Baøi 2 (4 ñieåm)
=λ
Thanh truï coù ñöôøng kính 2,5 cm laøm baèng nhoâm coù heä soá daãn nhieät
2
o
=α
)K.m(W40
100
t
)K.m(W237 ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu treân beà maët thanh . Moät ñaàu thanh gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä
. C
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 ra ñeà Nguyeãn Toaøn Phong
GV duyeät TS. Nguyeãn Vaên Tuyeân
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
l
Σ
tr
ng
π 2 = = k 1 R + + ⋅ ln 1 α⋅ 1 λ 1 α⋅ r 1 r 2 r 1 r 2
th 2
π = = )K.m(W622,2
+ ⋅ + ln × 42 38 1 021,0 20
Σ
= R 1 × 3814 019,0 ,0 1 4000 45 W)K.m(
=
⋅
−
=
×
−
=
q
k
t
622,2
mW21,144
( t
)
( 90
) 35
• Toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m oáng
(2 ñieåm)
2f
1f
l
l
2. Boû qua nhieät trôû daãn nhieät
l
Σ
ng
π 2 = = k 1 R + 1 α⋅ 1 α⋅ r 1 r 2
tr 2
π = = )K.m(W624,2
(2 ñieåm)
+
) 35
2f
1f
l
l
= = − = q mW34,144 1 × 4000 ) − t 1 × 021,0 20 ( × 624,2 90 019,0 ( ⋅ k t
3. Löôïng nhieät giaûm khi boïc caùch nhieät
π
2
=
=
k
l
1
1 R
Σ
+
⋅
+
⋅
+
ln
ln
1 α⋅
1 λ
1 α⋅
λ
tr
r 1
th
r 2 r 1
r 3 r 2
ng
r 3
CN π
2
=
+
+
⋅
⋅
+
ln
ln
1 ×
×
019,0
4000
1 45
42 38
1 055,0
102 42
1 051,0
20
=
)K.m(W367,0
=
⋅
−
=
×
−
=
'q
k
t
367,0
mW17,20
( t
)
( 90
) 35
2f
1f
l
l
q
'q
21,144
17,20
l
l
=
=
%86
• Toån thaát nhieät giaûm
(2 ñieåm)
− q
− 21,144
l
Page 2 of 3
25.03.2008
Baøi 2 (4 ñieåm)
1. Xaùc ñònh chieàu daøi thanh
=
=
=
=
m
196,5
× ×
α U. λ f.
α⋅ 4 λ d.
4 237
40 025,0
• Chieàu daøi thanh
⋅λ=
)L.m(th
Q
⋅ mf
c
c
=
)L.m(th
%81
⋅θ⋅ g θ⋅
⋅λ=
Q
⋅ mf
Q =→ Q
∞
g
∞
⎫ ⎬ ⎭
arth
=
=
=
L
m217,0
• Thoâng soá thanh
(1,5 ñieåm)
)81,0( m
127,1 196,5
2. Nhieät ñoä giöõa thanh
2
π=
=
f
9087
− 4 m10.
⋅λ=
2 4d. ⋅ mf
Q
)L.m(th
,4 ⋅θ⋅ g
c
−
4
=
×
×
×
×
=
237
10.9,4
2,5
65
81,0
W83,31
)
o
=
×
=
C34,44
65
⋅θ=θ g
L
163,1 705,1
( ch 2mL ( ) ch mL
(2 ñieåm)
o
C34,79
=→ t L
3. Giaûi thích
(0,5 ñieåm)
Page 3 of 3
25.03.2008
ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ I — 2008/2009 Moân Hoïc Thôøi gian
: Truyeàn Nhieät : 45 phuùt
Ngaøy KT : 20.10.2008
Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA Khoa CÔ KHÍ Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh
----- ----- Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu
Baøi 1 (5 ñieåm)
Caùnh tam giaùc baèng theùp coù heä soá daãn nhieät
, chieàu cao
,
o
t
120
chieàu daøy chaân caùnh
ñöôïc gaén doïc theo chieàu daøi vaùch coù nhieät ñoä
)K.m(W52 H 35 mm
g
10 mm . C
2
)K.m(W25
daøi roäng 800 500 mm, khoâng khí xung quanh coù nhieät ñoä
f
Vaùch coù kích thöôùc o C35 t , heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu
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 mm, haõy xaùc ñònh nhieät löôïng 25
Baøi 2 (5 ñieåm)
truyeàn qua vaùch.
27 mm, heä soá daãn nhieät o
)K.m(W5,46
31 . Nöôùc chaûy trong oáng coù nhieät ñoä trung bình
C
, heä soá trao
130
t
1f
2
6000
)K.m(W
. Khoùi löu ñoäng beân ngoaøi coù nhieät ñoä trung bình
t ñoåi nhieät ñoái löu
tr
o
2
)K.m(W125
t
450
C
vaø heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu
ng
2f
q
]m/W[
1. Tính nhieät löôïng trao ñoåi öùng vôùi moät meùt chieàu daøi oáng
.
)K.m(W3,0
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
Duyeät TS. Nguyeãn Vaên Tuyeân
GV ra ñeà Nguyeãn Toaøn Phong
Page 1 of 3
October 22, 2008
Moät oáng theùp trong boä trao ñoåi nhieät coù ñöôøng kính
Baøi giaûi
Baøi 1 (5 ñieåm)
1. Nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh
Hieäu suaát caùnh
6
4
2
10
10.35
m10.75,1
H
f p
1 2
1 2
23
343,0
H
035,0
23 c
4
52
25 10.75,1
21
f p
21 %96
c
Nhieät löôïng caùnh lyù töôûng
2
212
35 355,35 mm a
2
6
5 2La2
355,35 800 ,0 m
lt
25 ,0 05659 35 W208,120 F c Q 10. 120 05659 F c g
Q
Q
c1
c
lt
96,0
120
208,
W4,115
Nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh thöïc teá
2. Nhieät löôïng truyeàn qua beà maët
20 caùnh n
oc
g
6
500 25 Q
25 10 800 85 W5,25
L
S 25
10.
4,115
oc
c1
Page 2 of 3
October 22, 2008
Qn"Q Q 20 5,25 2818 W
Baøi 2 (5 ñieåm)
1. Nhieät löôïng trao ñoåi treân 1m chieàu daøi oáng
2
k
tr
t
1
1
ng
2
ln 1 1 1 .2 d d d d
K.mW
,11 8228
ln 31 27 1 031,0 125
1f
2f
1 5,46 mW3, 2 3783 q 1 6000 t 027,0 k t
2. Tröôøng hôïp coù baùm caùu
Heä soá truyeàn nhieät khi baùm caùu
K.mW0494
Nhieät trôû lôùp caùu
85,0 ,11 8228 ,10 'k
Wk.m
Chieàu daøy caùu
1
,0 014926 Rc 1 'k 1 k 1 0494 1 8228 ,11 ,10
c
c
.2
R.
c
c
R ln 1 .2 d d
,03,0
c ed 1 5,0
exp 014926 25,26 mm
2 3745
27
27
d c c
Page 3 of 3
October 22, 2008
25,26 mm ,0
