7/23/2019 Dap an Thiet Bi Trao Doi Nhiet Thi HK102

http://slidepdf.com/reader/full/dap-an-thiet-bi-trao-doi-nhiet-thi-hk102 1/3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TR ƯỜ NG ĐH BÁCH KHOAKHOA CƠ  KHÍ – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH 

GV ra đề 

ThS.Phan Thành Nhân 

ĐỀ THI CUỐI K Ỳ - HỌC K Ỳ II – NĂM HỌC (2010 - 2011)

Môn: Thiết bị trao đổi nhiệt Thờ i gian: 100’  Ngày thi: 01/07/2011

----------

Ghi chú: Sinh viên đượ c sử  d ụng tài li ệu

Câu 1: (2điểm) Hãy trình bày khái niệm và phân loại thiết bị trao đổi nhiệt, cho một ví dụ minh hoạ?

Câu 2: (2điểm) Hãy vẽ sơ  đồ nguyên lý của tháp giải nhiệt nướ c gió? Giải thích quá trình truyền nhiệt

trong tháp? Ta nên bố trí tháp ở  tầng sân thượ ng hay bố trí trong tầng hầm, vì sao?

Câu 3: (3,5điểm) Một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu ống lồng ống, lưu động ngượ c chiều:

-  ống nhỏ d = 20/22mm; ống lớ n D = 42/38mm

-  Dầu nóng chuyển động trong ống nhỏ, nhiệt độ giảm từ t’1 = 80oC xuống t’’1 = 45

oC, hệ số toả 

nhiệt 1 = 250W/m2K.

- 

 Nướ c chuyển động bên ngoài ống nhỏ vớ i tốc độ  = 1,5m/s nhiệt độ tăng từ t’2 = 15oC đến

t’’2 = 35oC. Hãy xác định:

a/ Hệ số toả nhiệt về phía nướ c 2. Cho phép bỏ qua ảnh hưở ng của phươ ng hướ ng dòng nhiệt, tứclà (Pr f /Pr w)

0,25 = 1.

 b/ Hệ số truyền nhiệt k (W/m2K). Biết nhiệt tr ở  dẫn nhiệt của vách là Rv = 0,0005m

2K/W.

c/ Hiệu suất thiết bị trao đổi nhiệt.

Câu 4: (2,5điểm)

Xét hệ  thống đườ ng ống k ết nối của thiết bị  trao đổi nhiệt bao gồm: (đoạn ống thẳng + co, van…+

thiết bị trao đổi nhiệt)STT Loại co,van Số lượ ng

1 90o standard elbows 3

2 Close pattern return bend 2

3 Gate valves (conventional wedge dics)(three-quarters open) 2

4 Check valves (clearway swing) (fully open) 2

Đoạn ống thẳng có chiều dài 80m, nướ c chảy trong ống có nhiệt độ trung bình là 40oC, vận tốc 2m/s,

đườ ng kính trong ống d = 20mm.

Cho biết tổn thất áp suất của thiết bị trao đổi nhiệt là 10kPa.Hãy tính công suất bơ m cho toàn hệ thống, biết hiệu suất bơ m 0,85

7/23/2019 Dap an Thiet Bi Trao Doi Nhiet Thi HK102

http://slidepdf.com/reader/full/dap-an-thiet-bi-trao-doi-nhiet-thi-hk102 2/3

Đáp án:

Câu 1: (2điểm) Hãy trình bày khái niệm và phân loại thiết bị trao đổi nhiệt, cho một ví dụ minh hoạ?

(Trong bài giảng)

Câu 2: (2điểm) Hãy vẽ sơ  đồ nguyên lý của tháp giải nhiệt nướ c gió? Giải thích quá trình truyền nhiệt

trong tháp? Ta nên bố trí tháp ở  tầng sân thượ ng hay bố trí trong tầng hầm, vì sao?

(Theo cách giải thích của từng sinh viên)Câu 3: (3,5điểm)

Hệ số toả nhiệt về phía nướ c 2 

dtđ = 16mm

Re = 26504,49

 Nu = 159,296

 = 6058,224

Hệ số truyền nhiệt k (W/m2K).

k = 214,3593W/m2K

Hiệu suất thiết bị trao đổi nhiệt

C2 = 4,71136

Q1 = Q2  C1 = C2t2/t1 = 2,6922

 = Q/Qmax = 0,54

Câu 4: (2,5điểm)

STT Loại co,van Le/di  Số lượ ng

1 90o standard elbows 30 3

2 Close pattern return bend 50 2

3 Gate valves (conventional wedge dics)(three-quarters open) 35 2

4 Check valves (clearway swing) (fully open) 50 2

Tổng chiều dài tươ ng đươ ng các co, van…  Le/di = 360

t = 40oC thông số vật lý của nướ c Cp = 4,174kJ/kgK

 = 63,5.10-2

 W/m2K;  = 0,659.10-6

 

Pr = 4,31;  = 992,2kg/m3 

Re = 60698,02731

f = 0,046Re-0,2

 = 5,083.10-3

 

Tổn thất áp suất qua co:

 p1 = 4f.(u2/2). ( Le/di) = 14524,95Pa

Tổn thất áp suất qua đoạn ống thẳng L=80m, d = 20mm

7/23/2019 Dap an Thiet Bi Trao Doi Nhiet Thi HK102

http://slidepdf.com/reader/full/dap-an-thiet-bi-trao-doi-nhiet-thi-hk102 3/3

 p2 = 4f.(u2/2). ( L/d) = 161388Pa

Tổn thất áp suất tổng:

 p =  p1 +  p2 + pHE = 185912,95Pa

Công suất bơ m:

P = V.  p/ = 137,427W