Tải bản đầy đủ

Bài 2 thi nghiem thiet bi truyen nhiet ong xoắn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HỒ CHÍ MINH
KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC
BỘ MÔN MÁY – THIẾT BỊ
……

BÁO CÁO THỰC HÀNH

QUÁ TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
BÀI 2: THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT ỐNG XOẮN

GVHD:

TRƯƠNG VĂN MINH

SVTH:

VÕ THÁI QUÝ

MSSV:

12013961


LỚP :

DHHO8A

NHÓM:

2

TỔ:

5

HỌC KỲ:

2

NĂM HỌC:

2014-2015

Tháng 5 năm 2015


Mục lục

2


Bài 2. THIẾT BỊ TRUYÊN NHIỆT ỐNG XOẮN.
2.1 Mục đích thí nghiệm.
Khảo sát quá trình truyền nhiệt khi đun nóng hoặc làm nguội gián tiếp giữa 2 dòng qua một
bề mặt ngăn cách
Tính toán hiệu suất toàn phần dựa vào cân bằng nhiệt lượng ở những lưu lượng dòng khác
nhau
Khảo sát ảnh hướng của chiều chuyển động lên quá trình truyền nhiệt trong 2 trường hợp
xuôi chiều và ngược ngược chiều
Xác định hệ số truyền nhiệt thực nghiệm KTN của thiết bị ống xoắn từ đó so sánh với kết quả
tính theo lí thuyết KLT.


2.2. Kết quả thí nghiệm.
2.2.1. khảo sát quá trình truyền nhiệt trên TB1.
2.2.1.1.trường hợp ngược chiều.
Xử lý số liệu.

3


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

∆TN

∆TL

16
16
19
20
8
8
9
9
12
11
12
11
5
5
5
6

12
10
9
6
9
7
6
6
11
13
7
8
12
10
7
6

44.44444
51.6129
57.57576
76.92308
36.36364
40
45
47.36842
37.5
36.66667
44.44444
42.30769
22.72727
25
26.31579
35.29412

4

33.33333
32.25806
27.27273
23.07692
40.90909
35
30
31.57895
34.375
43.33333
25.92593
30.76923
54.54545
50
36.84211
35.29412

38.88889
41.93548
42.42424
50
38.63636
37.5
37.5
39.47368
35.9375
40
35.18519
36.53846
38.63636
37.5
31.57895
35.29412


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

GN
(Kg/s)
0.133333
0.133333
0.133333
0.133333
0.2
0.2
0.2
0.2
0.266667
0.266667
0.266667
0.266667
0.333333
0.333333
0.333333
0.333333

GL
(Kg/s)
0.133333
0.2
0.266667
0.333333
0.133333
0.2
0.266667
0.333333
0.133333
0.2
0.266667
0.333333
0.133333
0.2
0.266667
0.333333

QN
(W)
8938.667
8938.667
10614.67
11173.33
6704
6704
7542
7542
13408
12290.67
13408
12290.67
6983.333
6983.333
6983.333
8380

QL
(W)
6680
8350
10020
8350
5010
5845
6680
8350
6123.333
10855
7793.333
11133.33
6680
8350
7793.333
8350

5

Qm
(W)
2258.667
588.6667
594.6667
2823.333
1694
859
862
-808
7284.667
1435.667
5614.667
1157.333
303.3333
-1366.67
-810
30

η
(%)
74.7315
93.41438
94.39769
74.7315
74.7315
87.18675
88.57067
110.7133
45.66925
88.31905
58.1245
90.58364
95.65632
119.5704
111.599
99.642


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

QN
(W)
8938.66
7
8938.66
7
10614.6
7

∆tmax
(0C)

∆tmin
(0C)

24

20

21

15

24

14

11173.33

20

6

6704

14

13

6704

13

12

7542

14

11

7542

13

10

13408

21

20

12290.6
7

19

17

13408

20

15

18

15

17

10

15

10

14

12

12

11

12290.6
7
6983.33
3
6983.33
3
6983.33
3
8380

∆tlog
(0C)
21.9392
6
17.8320
8

KTN
αN
(W/m2.K) (W/m2.K)
675.668 6248.37
2
9
831.291 6248.37
6
9
948.800 6248.37
18.553
7
9
1593.50 6248.37
11.62817
7
9
13.4938 823.913 8642.51
2
5
9
12.4933 889.894 8642.51
3
4
9
12.4397 1005.44 8642.51
7
2
9
1093.83 8642.51
11.43448
7
9
20.4959 1084.87 10879.0
3
3
6
17.9814
10879.0
1133.53
7
6
10879.0
17.3803 1279.35
6
16.4544 1238.72 10879.0
4
5
6
13.1919 877.885 13005.2
1
3
7
12.3315
13005.2
939.137
2
7
12.9743 892.608 13005.2
2
3
7
1209.21 13005.2
11.49275
3
7

Đồ thị.

6

αL
(W/m2.K)
212.099
9
293.368
5
369.287
4

KLT
(W/m2.K)
200.4375
271.5171
335.3178

441.4611 393.7733
212.099
9
293.368
5
369.287
4

202.2346
274.8253
340.3779

441.4611 400.7698
212.099
9
293.368
5
369.287
4

203.212
2
276.6338
343.1563

441.4611 404.6272
212.099
9
293.368
5
369.287
4

203.8347
277.7886
344.935
1

441.4611 407.1027


7


2.2.1.2. trường hợp xuôi chiều.
Xử lý số liệu.
TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

∆TN

∆TL

23
24
22
21
12
12
12
12
8
8
8
7
4
4
6
6

3
6
7
5
7
9
9
6
7
8
8
6
8
8
7
5

63.88889
64.86486
62.85714
65.625
41.37931
41.37931
42.85714
48
33.33333
33.33333
36.36364
35
21.05263
21.05263
31.57895
31.57895

8

8.333333
16.21622
20
15.625
24.13793
31.03448
32.14286
24
29.16667
33.33333
36.36364
30
42.10526
42.10526
36.84211
26.31579

36.11111
40.54054
41.42857
40.625
32.75862
36.2069
37.5
36
31.25
33.33333
36.36364
32.5
31.57895
31.57895
34.21053
28.94737


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

GN
(Kg/s)
0.133333
0.133333
0.133333
0.133333
0.2
0.2
0.2
0.2
0.266667
0.266667
0.266667
0.266667
0.333333
0.333333
0.333333
0.333333

GL
(Kg/s)
0.133333
0.2
0.266667
0.333333
0.133333
0.2
0.266667
0.333333
0.133333
0.2
0.266667
0.333333
0.133333
0.2
0.266667
0.333333

QN
(W)
12849.33
13408
12290.67
11732
10056
10056
10056
10056
8938.667
8938.667
8938.667
7821.333
5586.667
5586.667
8380
8380

QL
(W)
1670
5010
7793.333
6958.333
3896.667
7515
10020
8350
3896.667
6680
8906.667
8350
4453.333
6680
7793.333
6958.333

9

Qm
(W)
11179.33
8398
4497.333
4773.667
6159.333
2541
36
1706
5042
2258.667
32
-528.667
1133.333
-1093.33
586.6667
1421.667

η
(%)
12.99678
37.36575
63.40855
59.31072
38.74967
74.7315
99.642
83.035
43.59338
74.7315
99.642
106.7593
79.7136
119.5704
92.9992
83.035


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

QN
(W)
12849.3
3

∆tmax
(0C)

∆tmin
(0C)

∆tlog
(0C)

33

13

21.4694

13408

31

13

12290.6
7

28

13

11732

27

11

10056

22

17

10056

20

17

10056

19

16

10056

19

13

17

16

17

16

15

14

14

13

15

11

15

11

8380

13

12

8380

14

13

8938.66
7
8938.66
7
8938.66
7
7821.33
3
5586.66
7
5586.66
7

20.7125
6
19.5502
1
17.8185
3
19.3926
9
18.4593
9
17.4570
6
15.8107
1
16.4949
5
16.4949
5
14.4942
5
13.4938
2
12.8967
8
12.8967
8
12.4933
3
13.4938
2

Đồ thị.

10

KTN
αN
(W/m2.K) (W/m2.K)
992.529 6248.37
2
9
1073.52 6248.37
7
9
1042.57 6248.37
4
9
6248.37
1091.9
9
859.943 8642.51
5
9
8642.51
903.422
9
955.293 8642.51
6
9
1054.76 8642.51
7
9
898.678 10879.0
7
6
898.678 10879.0
7
6
1022.72 10879.0
7
6
961.232 10879.0
4
6
718.379 13005.2
9
7
718.379 13005.2
9
7
13005.2
1112.368
7
1029.89 13005.2
2
7

αL
(W/m2.K)
212.099
9
293.368
5
369.287
4

KLT
(W/m2.K)
200.4375
271.5171
335.3178

441.4611 393.7733
212.099
9
293.368
5
369.287
4

202.2346
274.8253
340.3779

441.4611 400.7698
212.099
9
293.368
5
369.287
4

203.212
2
276.6338
343.1563

441.4611 404.6272
212.099
9
293.368
5
369.287
4

203.8347
277.7886
344.935
1

441.4611 407.1027


11


2.2.2. khảo sát quá trình truyền nhiệt trên TB2
2.2.2.1. trường hợp ngược chiều.
Xử lý số liệu.
TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

∆TN

∆TL

10
16
19
19
4
8
10
11
1
4
5
7
1
2
2
4

18
9
9
6
21
12
8
7
12
9
7
6
17
11
8
6

45.45455
50
55.88235
57.57576
26.66667
33.33333
38.46154
44
6.666667
22.22222
23.80952
30.43478
10
12.5
11.11111
20

12

45
21.95122
20.93023
15.38462
58.33333
33.33333
23.52941
21.875
44.44444
33.33333
25
20.68966
62.96296
40.74074
30.76923
23.07692

45.22727
35.97561
38.40629
36.48019
42.5
33.33333
30.99548
32.9375
25.55556
27.77778
24.40476
25.56222
36.48148
26.62037
20.94017
21.53846


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

GN
(Kg/s)
0.133333
0.133333
0.133333
0.133333
0.2
0.2
0.2
0.2
0.266667
0.266667
0.266667
0.266667
0.333333
0.333333
0.333333
0.333333

GL
(Kg/s)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4

QN
(W)
5586.667
8938.667
10614.67
10614.67
3352
6704
8380
9218
1117.333
4469.333
5586.667
7821.333
1396.667
2793.333
2793.333
5586.667

QL
(W)
7515
7515
11272.5
10020
8767.5
10020
10020
11690
5010
7515
8767.5
10020
7097.5
9185
10020
10020

13

Qm
(W)
-1928.33
1423.667
-657.833
594.6667
-5415.5
-3316
-1640
-2472
-3892.67
-3045.67
-3180.83
-2198.67
-5700.83
-6391.67
-7226.67
-4433.33

η
(%)
134.5167
84.07294
106.1974
94.39769
261.5603
149.463
119.5704
126.8171
448.389
168.1459
156.9362
128.1111
508.1742
328.8186
358.7112
179.3556


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

QN
(W)
5586.66
7
8938.66
7
10614.6
7
10614.6
7

∆tmax
(0C)

∆tmin
(0C)

30

22

25

32

24

34

20

33

3352

32

15

6704

28

24

8380

24

26

9218

21

25

1117.333

26

15

23

18

23

21

22

23

26

10

25

16

24

18

22

20

4469.33
3
5586.66
7
7821.33
3
1396.66
7
2793.33
3
2793.33
3
5586.66
7

∆tlog
(0C)
25.7935
6
28.3561
4
28.7103
3
25.9597
5
22.4367
4
25.9486
4
24.9866
6
22.9419
1
19.9983
2
20.3979
7
21.9848
4
22.4963
16.7449
6
20.1663
9
20.8563
6
20.9841
2

14

KTN
αN
αL
(W/m2.K) (W/m2.K) (W/m2.K)
766.424 6248.37 41.5560
4
9
7
6248.37 72.3533
1115.458
9
2
1308.26 6248.37 100.076
6
9
3
1446.88 6248.37 125.974
4
9
4
528.654 8642.51 41.5560
6
9
7
914.212 8642.51 72.3533
8
9
2
8642.51 100.076
1186.762
9
3
1421.78 8642.51 125.974
8
9
4
197.704 10879.0 41.5560
8
6
7
775.324 10879.0 72.3533
8
6
2
899.202 10879.0 100.076
1
6
3
1230.26 10879.0 125.974
2
6
4
295.145 13005.2 41.5560
7
7
7
490.142 13005.2 72.3533
6
7
2
473.927 13005.2 100.076
8
7
3
942.084 13005.2 125.974
6
7
4

KLT
(W/m2.K)
41.08767
70.94516
97.4023
121.7664
41.16265
71.16901
97.82473
122.4273
41.2029
9
71.2897
98.0529
122.7849
41.22852
71.36615
98.19759
123.0119


Đồ thị.

15


2.2.2.2. trường hợp xuôi chiều.
Xử lý số liệu.
TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

∆TN

∆TL

9
13
16
20
2
6
9
13
1
2
6
8
1
1
3
5

20
13
10
8
13
11
10
9
19
13
10
8
14
11
9
8

21.95122
31.70732
40
51.28205
6.25
18.18182
26.47059
36.11111
3.125
6.451613
19.35484
26.66667
3.333333
3.571429
11.11111
19.23077

16

48.78049
31.70732
25
20.51282
40.625
33.33333
29.41176
25
59.375
41.93548
32.25806
26.66667
46.66667
39.28571
33.33333
30.76923

35.36585
31.70732
32.5
35.89744
23.4375
25.75758
27.94118
30.55556
31.25
24.19355
25.80645
26.66667
25
21.42857
22.22222
25


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

GN
(Kg/s)
0.133333
0.133333
0.133333
0.133333
0.2
0.2
0.2
0.2
0.3
0.3
0.3
0.3
0.4
0.4
0.4
0.4

GL
(Kg/s)
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4
0.1
0.2
0.3
0.4

QN
(W)
5028
7262.667
8938.667
11173.33
1676
5028
7542
10894
1257
2514
7542
10056
1676
1676
5028
8380

QL
(W)
8350
10855
12525
13360
5427.5
9185
12525
15030
7932.5
10855
12525
13360
5845
9185
11272.5
13360

17

Qm
(W)
-3322
-3592.33
-3586.33
-2186.67
-3751.5
-4157
-4983
-4136
-6675.5
-8341
-4983
-3304
-4169
-7509
-6244.5
-4980

η
(%)
166.07
149.463
140.1216
119.5704
323.8365
182.677
166.07
137.9659
631.066
431.782
166.07
132.856
348.747
548.031
224.1945
159.4272


TN
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16

QN
(W)

∆tmax
(0C)

∆tmin
(0C)

5028

41

12

41

15

40

14

11173.33

39

11

1676

32

17

5028

33

16

7542

34

15

10894

36

14

1257

32

12

2514

31

16

7542

31

15

10056

30

14

1676

30

15

1676

28

16

5028

27

15

8380

26

13

7262.66
7
8938.66
7

∆tlog
(0C)
23.6293
7
25.8862
8
24.7939
4
22.1476
23.7412
2
23.5096
9
23.2446
7
23.3198
8
20.4138
3
22.7047
1
22.0652
5

KTN
αN
αL
(W/m2.K) (W/m2.K) (W/m2.K)
752.958 6248.37 41.7052
2
9
8
992.782 6248.37
72.61311
9
9
1275.71 6248.37 100.435
9
9
7
1785.18 6248.37 126.426
8
9
8
249.803 8642.51 41.7052
6
9
8
756.791 8642.51
72.61311
4
9
8642.51 100.435
1148.13
9
7
1653.06 8642.51 126.426
1
9
8
217.890
41.7052
11954
7
8
391.8115

11954

1209.49
9

11954

21.01711

1693.09

11954

21.6647
5
21.4673
8
20.4385
2
18.7761
2

273.746
3

15047.5

276.263

15047.5

870.51

15047.5

1579.30
5

15047.5

18

KLT
(W/m2.K)
41.2335
3
71.19493
97.74266
122.189
41.3090
5
71.42036
98.16806
122.8545
41.36382

72.61311 71.58423
100.435
7
126.426
8
41.7052
8

98.47793
123.340
2
41.39326

72.61311 71.67247
100.435
7
126.426
8

98.64499
123.6024


Đồ thị.

19


2.3. nhận xét đánh giá.
Vì đầu dò báo sai nên ta sẽ không nói đến các yếu tố phụ thuộc nhiệt độ có độ sai số lớn
như η N , ηL và ηhi mà đi xét đến các yếu tố quan trọng, những tính toán cuối cùng trong bài
này.
Ta sẽ đi đánh giá sự ảnh hưởng các yếu tố qua hệ số truyền nhiệt K. Hệ số truyền nhiệt K
đặc trưng cho lượng nhiệt truyền từ lưu thể nóng tới lưu thể nguội qua 1m2 bề mặt tường
phẳng trong một đơn vị thời gian khi hiệu số chênh lệch nhiệt độ giữa hai lưu thể là một độ.
Hệ số truyền nhiệt càng lớn thì lượng nhiệt mà lưu thể lạnh nhận được từ lưu thể nóng càng
tăng. Nghĩa là quá trình truyền nhiệt càng đạt hiệu quả.
2.3.1.ảnh hưởng của lưu lượng dòng đến quá trình truyền nhiệt.
Ở trường hợp xuôi chiều: Trong cùng một lưu lượng nóng bằng nhau (VN=const), khi tăng
lưu lượng dòng lạnh (VL=6, 12,18,24 l/ph) thì hệ số truyền nhiệt K sẽ tăng dần nhưng
không đáng kể.-Nhận thấy nếu lưu lượng dòng lạnh bằng nhau (VL=const) và qua các mức
tăng lưu lượng dòng nóng (VN=8, 12, 18, 24 l/ph) thì hệ số truyền nhiệt K cũng sẽ tăng lên
nhưng không đáng kể.
Như vậy trong trường hợp xuôi chiều khi tăng lưu lượng dòng lạnh hoặc dòng nóng
thì hệ số truyền nhiệt tăng chậm, nghĩa là hiệu suất của quá trình truyền nhiệt ít chịu
ảnh hưởng của lưu lượng dòng.
Ở trường hợp ngược chiều: chỉ khác xuôi chiều là khi tăng lưu lượng dòng lạnh thì
hệ số truyền nhiệt K tăng lên nhanh chóng. Như vậy trong trường hợp ngược chiều
chịu ảnh hưởng của lưu lượng nhiều hơn trường hợp xuôi chiều.
2.3.2. Đánh giá sự ảnh hưởng của chiều chuyển động các dòng đến quá trình
truyềnnhiệt:
Đối với hệ số truyền nhiệt tính từ thực nghiệm ta nhận thấy KTN khi xuôi chiều thì lớn hơn
so với trường hợp ngược chiều.
-Đối với hệ số truyền nhiệt K tính theo lý thuyết thì ta thấy KLT khi xuôi chiều nhỉnh hơn so
với khi ngược chiều nhưng không đáng để (hai đường trên đồ thị gần như trùng nhau)
Qua đó ta có thể kết luận, trong trường hợp truyền nhiệt ống xoắn thì chiều chuyển động
theo trường hợp xuôi chiều sẽ có lợi hơn về hệ số truyền nhiệt.
2.3.3. So sánh hệ số truyền nhiệt thực nghiệm với hệ số truyền nhiệt lý thuyết:
Trong cả hai trường hợp ngược chiều và xuôi chiều, ta đều thấy KTN lớn hơn KLT rấtnhiều.
Sở dĩ có sự khác nhau như vậy là vì trong quá trình tính toán KTN chỉ có tính đến QN và ∆tlog
mà 2 yếu tố này lại phụ thuộc vào nhiệt độ do các đầu dò báo về.

20


Việc đầu dò báo sai chúng ta có thể hiệu chỉnh được. Nhưng Qf mà âm thì theo em nghĩ là
do quá trình truyền nhiệt từ dòng nóng sang dòng lạnh, nhiệt lượng đã bị mất mát hao tổn
ra bên ngoài. Lượng nhiệt tổn thất này không thể đo chính xác. Chính nó đã làm cho việc
tính toán không ổn định. Bởi vì khi tăng lưu lượng dòng lạnh hay lưu lượng dòng nóng
càng lớn, nhiệt truyền từ dòng nóng sang dòng nguội càng cao, thì lượng nhiệt tổn thất
này cũng tăng lên nhanh chóng.
-Trong quá trình tính toán KLT thì ta sẽ đi tính các chuẩn số đồng dạng như Nusselt,
Reynolds, Prandlt, Grashoff để tính hệ số cấp nhiệt của dòng nóng α1 và của dòng lạnh α 2
. Ta nhận thấy α1 của dòng nóng có giá trị xấp xỉ bằng nhau ở cùng một mức lưu lượng VN
và tăng lên khi VN tăng. Đối với α 2 của dòng lạnh thì chỉ tăng khi VL tăng , điều này được
giải thích là do VL tăng dẫn đến vận tốc dòng lạnh tăng dẫn đến Re tăng dẫn đến Nusselt
tăng tỷ lệ thuận với α 2
2.3.4. Một vài nhận xét về thiết bị:
Thiết bị truyền nhiệt loại đường ống sử dụng trong bài thí nghiệm này có thể sử
dụng được cho 4 bài: ống lồng ống Đồng, ống lồng ống Inox, ống xoắn, ống chùm.
Khảo sát quá trình truyền nhiệt trong hai trường hợp chảy xuôi chiều và chảy ngược
chiều.
-Thiết bị dễ tháo lắp dễ dàng khi thay bộ phận, nhưng một vài chỗ còn khiếm
khuyết như không có bộ phận cách nhiệt giữa nồi đun với môi trường bên ngoài,
không có bộ phận cách nhiệt với giữa đường ống với môi trường bên ngoài để giảm tối
thiểu nhiệt tổn thất , bộ điều khiển sử dụng là loại ON-OFF nên độ trễ thời gian lớn,
đầu dò nhiệt độ hay đo sai, vị trí đặt đầu dò không chính xác (sử dụng đầu dò “xịn”
chưa đủ mà cái chính là ta phải đặt đúng vị trí trong dòng chảy). Để cải thiện những
điều này thì khó thực hiện, cần phải có thêm thời gian và công sức

21


Tài liệu tham khảo.
[1]. Trường đại học công nghiệp tp.Hồ Chí Minh-khoa công nghệ hóa học-Hướng dẫn thực
hành quá trình và thiết bị- Nhà xuất bản lao động-2012.
[2]. Trường đại học công nghiệp tp.Hồ Chí Minh – khoa máy – thiết bị hóa học – các quá
trình thiết bị cơ học – 2011.
[3]. Trường đại học công nghiệp tp.Hồ Chí Minh – khoa máy – thiết bị hóa học – quá trình
thiết bị truyền nhiệt-2011.
[4]. Bảng tra cứu quá trình cơ học –truyền nhiệt-truyền khối-nhà xuất bản đại học quốc gia
TP.HỒ CHÍ MINH-2012.

22


Phụ lục.
Công thức sử dụng.
Xác định hiệu suất của quá trình truyền nhiệt
Đổi lưu lượng thể tích sang lưu lượng khối lượng:
GN = VN . ta lấy ρ=1000 kg/m3 theo nhiệt độ trung bình dòng nóng 500C
GL = VL . ta lấy ρ=997 kg/m3 theo nhiệt trung trung bình dòng lạnh 26 0C
Tính nhiệt lượng dòng nóng, dòng lạnh, nhiệt tổn thất:
QN = CN.GN.∆TN = 4,18.103. GN.∆TN

(tra bảng theo nhiệt độ 500C)

QL = CL.GL.∆TL = 4,18.103. GL.∆TL
Qm = QN – QL
Tính hiệu suất quá trình truyền nhiệt:

Hiệu suất nhiệt độ giữa các dòng và hiệu suất nhiệt độ trong các quá trình truyền nhiệt.

Ta có: ∆TN = Tnóng_vào - Tnóng_ra
∆TL = Tlạnh_ra - Tlạnh_vào
Hệ số truyền nhiệt thực nghiệm
Trường hợp xuôi chiều:
∆Tmax = Tnóng_vào – Tlạnh_vào
∆Tmin = Tnóng_ra – Tlạnh_ra
Trường hợp ngược chiều:
Ta xét: ∆t1 = Tnóng_vào – Tlạnh_ra
∆t2 = Tnóng_ra – Tlạnh_vào
So sánh ∆t1 và ∆t2 cái nào lớn hơn thì ∆tmax cái nào nhỏ hơn thì ∆tmin .

23


Tính diện tích bề mặt truyền nhiệt:
F = nc.π.dtđ.L
Với , L1=12m và L2=6m
Theo công thức:
Q = K.F.∆tlog =>
Hệ số truyền nhiệt lý thuyết
Được tính theo công thức:
(Chuyển tường ống qua tường phẳng do )
Có (m) , λđồng thau=93 (W/m.K) .Nhiệm vụ ta tính α1 và α2 .
Tính hệ số cấp nhiệt α (dòng nóng).
Chuẩn số Reynolds :
Trong đó: w là vận tốc dòng nóng:
ν là độ nhớt của dòng nóng. Tra bảng.
Chuẩn số Prandtl:
λdòng_nóng tra bảng theo T ( lấy theo nhiệt độ đầu).
Chuẩn số Grashoff (dựa vào giá trị của Re sau đó mới đi tính )

Với g=9,81(m2/s), l là đường kính tương đương ở đây l=di , β là hệ số giãn nở có thể tra
bảng tra cứu. ∆t là chênh lệch nhiệt độ

∆t= ttường - tnóng_vào

Hệ số hiệu chỉnh εk phụ thuộc vào giá trị Reynolds và ( tra bảng 1.1 trong bảng tra cứu
QTTN & TB năm 2009).
Tính chuẩn số Nusselt:
Nếu dòng nóng chảy dòng: Nu=0,158.ε k.Re0.33.Pr0.43.Gr0.1
Nếu dòng nóng chảy quá độ: Nu=0,008.ε k.Re0.8.Pr0.43
Nếu dòng nóng chảy xoáy: Nu=0,021.εk.Re0.8.Pr0.43 (để đơn giản ta cho ).
Tính hệ số cấp nhiệt α2 (dòng lạnh) : ta tính như dòng nóng nhưng chỉ thay đổi các thông
số của dòng lạnh.
Chuẩn số Reynolds :
Trong đó: w là vận tốc dòng lạnh:
24


Với
ν là độ nhớt của dòng lạnh. Tra bảng.
Chuẩn số Prandtl:
λdòng nóng tra bảng theo T ( lấy theo nhiệt độ đầu).
Chuẩn số Grashoff (dựa vào giá trị của Re sau đó mới đi tính )

Với g=9,81(m2/s), l là đường kính tương đương ở đây l=d i , β là hệ số giãn nở có thể tra
bảng tra cứu. ∆t là chênh lệch nhiệt độ

∆t= ttường – tlạnh_vào

25


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×