Phần 2 Các quá trình truyền nhiệt

Chia sẻ: Phạm đức Bình | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

187
lượt xem 27
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các phương thức truyền nhiệt •  Dẫn nhiệt/Conduction: Quá trình truyền nhiệt từ phần tử này đến phần tử khác của vật chất khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau •  Đối lưu/Convection: Quá trình truyền nhiệt do các phần tử chất lỏng hoặc chất khí đổi chỗ cho nhau, do chúng có nhiệt độ khác nhau hoặc là do bơm, quạt, khuấy trộn,… •  Bức xạ/Radiation: Qua trình truyền nhiệt dưới dạng các sóng điện từ. Nhiệt năng biến thành các tia bức xạ rồi truyền đi, khi gặp vật thể nào đó thì một phần năng lượng bức...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Phần 2 Các quá trình truyền nhiệt

Ph ầ n 2 Các quá trình truyền nhiệt GV: TS. Nguyễn Minh Tân Bộ môn QTTB CN Hóa – Thực phẩm Các phương thức truyền nhiệt •  Dẫn nhiệt/Conduction: Quá trình truyền nhiệt từ phần tử này đến phần tử khác của vật chất khi chúng tiếp xúc trực tiếp với nhau •  Đối lưu/Convection: Quá trình truyền nhiệt do các phần tử chất lỏng hoặc chất khí đổi chỗ cho nhau, do chúng có nhiệt độ khác nhau hoặc là do bơm, quạt, khuấy trộn,… •  Bức xạ/Radiation: Qua trình truyền nhiệt dưới dạng các sóng điện từ. Nhiệt năng biến thành các tia bức xạ rồi truyền đi, khi gặp vật thể nào đó thì một phần năng lượng bức xạ đố được biến thành nhiệt năng, một phần phản xạ lại, và một phần xuyên qua vật thể QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 2 1
1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động tự do Với chất lỏng có tính thấm ướt thành bình và có Pr > 0,7 n Nu = C (Pr ⋅ Gr ) Với ống truyền nhiệt nằm ngang 0, 25 0, 23 ȹ Pr ȹ Nu = 0,51 (Pr ⋅ Gr ) ȹ
ȹȹ
Pr ȹ ȹ T Ⱥ PrT: chuẩn số Prandt tính theo nhiệt độ thành tiếp xúc với chất lỏng Với không khí Nu = 0,47 Gr 0,25 QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 3 1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức Lưu thể chuyển động trong ống thẳng 0, 25 ȹ Pr ȹ Nu = 0,021 ε K Re 0,8 Pr 0,43 ⋅ Gr ȹ
ȹ Re > 10.000 ȹ
Pr ȹ ȹ T Ⱥ ε : ảnh hưởng của L/d tới hệ số cấp nhiệt k Nu = C ε K Re0,8 Với chất khí Nu = 0,008 ε K Re0,9 Pr 0, 43 2300>Re > 10.000 0, 25 ȹ Pr ȹ 0,33 0, 43 0, 4 Nu = 0,15 ε d Re Pr Gr ȹ
ȹ Re < 2300 ȹ
Pr ȹ ȹ T Ⱥ QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 4 2
1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức Lưu thể chuyển động trong ống cong: do tác dụng của lực ly tâm, độ xoáy sẽ tăng lên, cường độ trao đổi nhiệt tăng lên d ȹ ȹ α c = α ȹ
1 + 1,77 ȹ R Ⱥ ȹ d: đường kính trong của ống xoắn R: Bán kính cong của vòng xoắn QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 5 1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức Lưu thể chuyển động trong ống có tiết diện hình vành khăn: 0, 45 ȹ d ȹ Nu = 0,23 Re 0,8 Pr 0, 4 ȹ
tn ȹ ȹ
d ȹ ȹ nt Ⱥ dtn: đường kính trong của ống ngoài dnt: đường kính ngoài của ống trong QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 6 3
1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức Lưu thể chuyển động trong ống có tiết diện hình vành khăn: 0, 45 ȹ d ȹ 0 ,8 0, 4 Pr ȹ
tn ȹ Nu = 0,23 Re ȹ
d ȹ ȹ nt Ⱥ dtn: đường kính trong của ống ngoài dnt: đường kính ngoài của ống trong QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 7 1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức Lưu thể chảy ngang bên ngoài một ống: Nu = C ε K Re n Pr 0, 4 λ α = C ε K Re n Pr 0, 4 dn dn: đường kính ngoài của ống C,n: Hệ số phụ thuộc Re QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 8 4
1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức Lưu thể chuyển động ngang bên ngoài một chùm ống: Dãy ống thứ ba (thẳng hàng) 0, 25 ȹ Pr ȹ Chất khí Nu = 0,23 ε ϕ Re 0,65 Pr 0,33 ⋅ ȹ
ȹ Nu = 0,21 ε ϕ Re 0,65 ȹ
Pr ȹ ȹ T Ⱥ Dãy ống thứ ba (xen kẽ) 0, 25 ȹ Pr ȹ Chất khí Nu = 0,41 ε ϕ Re0,60 Pr 0,35 ⋅ ȹ
ȹ Nu = 0,37 ε ϕ Re 0,60 ȹ
Pr ȹ ȹ T Ⱥ QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 9 1.2. Nhiệt đối lưu 1.2.4. CÔNG THỨC THỰC NGHIỆM VỀ CẤP NHIỆT Cấp nhiệt khi lưu thể chuyển động cưỡng bức Lưu thể chuyển động ngang bên ngoài một chùm ống: Hệ số cấp nhiệt trung bình của toàn bộ chùm ống α1 F1 + α 2 F2 + α 3 F3 + ... α tb = F1 + F2 + F3 + ... α tb = α 3 Khi số dãy ống khá lớn, có thể lấy gần đúng QTTB II 01 TS. Nguyễn Minh Tân 10 5