Thiet Bi Truyen Nhiet Ong Chum- Mai Thi My Nhan-Nhom3-To 4

TRNG I HC CNG NGHIP KHOA LIN THNG & VA HC VA LM

BO CO THC HNHMn: Qu Trnh Thit B Truyn Nhit

GVHD : Nguyn c Vinh SVTH : Mai Th M Nhn MSSV : 11269481 Lp T : DHMT07LT :4 Nhm : 3

Tp.HCM 07/04/2012

Bo co thc hnh th nghim QTTB truyn nhit Bi 3: Thit b truyn nhit ng chm

THIT B TRUYN NHIT NG CHM1. Mc ch th nghim

-

Gip sinh vin hiu r hn v thit b truyn nhit ng chm. Gip sinh vin vn hnh chnh xc thit b, o c cc thng s ca qu trnh v thit b. Kho st qu trnh truyn nhit khi un nng hoc lm ngui gin tip gia hai dng lu cht qua mt b mt ngn cch. Tnh ton hiu sut ton phn da trn cn bng nhit lng nhng lu lng dng khc nhau. Kho st nh hng ca chiu chuyn ng ln qu trnh truyn nhit trong hai trng hp: ngc chiu v xui chiu. nh gi qu trnh hot ng xui chiu v ngc chiu.

2. Ni dung th nghim

Bt cng tc tng M np 2 thng cha nc nng TN v nc lnh TL kim tra mc nc c trong thng. Mc nc chim 2/3 thng Ci t nhit ban u l 800C. Bt cng tc in tr Khi nhit trong thng cha nc nng TN t gi tr ci t ban u th bt u tin hnh th nghim.

Thit b truyn nhit ng chm TB1 Trng hp xui chiu iu chnh dng nng-

Khi nc trong thng nc nng TN t nhit ci t ban u, tin hnh th nghim. M van VN1, VN2, VN3, VN6, VN ng van VN4, VN5 Bt bm nng BN Dng van VN iu chnh lu lng dng nng theo yu cu th nghim. Ch trong trng hp lu lng khng t n gi tr th nghim th ng t t van VN1 cho t gi tr th nghim. Khi lu lng t gi tr cn th nghim th m van VN4, ng van VN2 v VN3. Ch lc ny dng nng khng qua lu lng k nhng vn t gi tr cn th nghim.

-

GVHD: Nguyn c Vinh SVTH: Mai Th M Nhn

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iu chnh dng lnh-

M van VL1, VL, VL3, VL4, VL7, VL8 ng van VL2, VL5, VL6, VL9 Bt bm lnh BL Dng van VL iu chnh lu lng dng lnh theo yu cu th nghim. Ch trong trng hp lu lng khng t n gi tr th nghim th ng t t van VL1 cho t gi tr th nghim. Khi iu chnh lu lng ca 2 dng nng v lnh xong i khong 1 pht th ghi nhit ca 2 dng: + Nhit dng nng vo l T2, nng ra l T3 + Nhit dng lnh vo l T5, lnh ra l T4

Ghi kt qu th nghim-

Trng hp ngc chiu iu chnh dng nng-

Khi nc trong thng nc nng TN t nhit ci t ban u, tin hnh th nghim. M van VN1, VN2 , VN3, VN6, VN ng van VN4, VN5 Bt bm nng BN Dng van VN iu chnh lu lng dng nng theo yu cu th nghim. Ch trong trng hp lu lng khng t n gi tr th nghim th ng t t van VN1 cho t gi tr th nghim. Khi lu lng t gi tr cn th nghim th m van VN4, ng van VN2 v VN3. Ch lc ny dng nng khng qua lu lng k nhng vn t gi tr cn th nghim. M van VL1, VL , VL2, VL4, VL6, VL8 ng van VL3, VL5, VL7, VL9 Bt bm nng BL Dng van VL iu chnh lu lng dng nng theo yu cu th nghim. Ch trong trng hp lu lng khng t n gi tr th nghim th ng t t van VL1 cho t gi tr th nghim.

-

iu chnh dng lnh-


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Ghi kt qu th nghim-

Khi iu chnh lu lng ca 2 dng nng v lnh xong i khong 1 pht th ghi nhit ca 2 dng: + Nhit dng nng vo l T2, nng ra l T3 + Nhit dng lnh vo l T5, lnh ra l T4

Hon tt bi th nghim:-

Tc cng tc in tr iu chnh nhit ci t v mc 0 Tt bm nng ng dng van lnh Tin hnh x nc thng lnh Tt cng tt tng Tin hnh lm v sinh thit b v kt thc bi th nghim


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3. Bng s liu o

Trng hp xui chiu Th nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 VN (l/ph) VL (l/ph) 4 8 12 16 20 4 8 12 16 20 4 8 12 16 20 4 8 12 16 20 4 8 12 16 20 T2 (oC) 64 65 63 58 53 52 51 50 48 46 45 45 44 43 42 42 42 41 40 38 42 42 40 38 36 T3 (oC) 42 50 44 38 34 46 42 41 38 36 42 39 38 35 34 39 37 35 34 32 39 37 35 33 31 T4 (oC) 26 26 26 24 23 24 25 21 23 22 22 24 23 22 21 22 23 23 22 21 21 23 22 21 21 T5 (oC) 19 19 18 19 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 17 16 16 16 16 16 16 16 16 16

4

8

12

16

20


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Trng hp ngc chiu

Th nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25

VN (l/ph)

VL (l/ph) 4 8

T2 (oC) 51 43 42 42 42 48 47 45 44 43 49 48 46 45 44 42 42 42 42 41 41 38 41 42 40

T3 (oC) 41 40 40 40 41 41 41 41 41 41 42 41 41 41 41 41 40 39 39 39 38 37 38 38 37

T4 (oC) 32 29 29 28 27 36 35 34 32 30 42 41 41 40 39 38 36 37 36 36 35 34 35 34 35

T5 (oC) 28 23 23 22 20 30 33 30 27 25 24 26 28 26 23 25 23 22 23 22 22 21 22 22 22

4

12 16 20 4 8

8

12 16 20 4 8

12

12 16 20 4 8

16

12 16 20 4 8

20

12 16 20


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4. Cc cng thc tra v cng thc s dng Nhit lng do dng nng ta ra: Nhit lng do dng lnh thu vo:

Tnh hiu sut ca qu trnh truyn nhit:

Nhit lng tn tht (phn nhit lng m dng nng ta ra nhng dng lnh khng thu vo c do trao i nhit vi mi trng xung quanh):

Hiu s nhit ca cc dng hiu sut nhit qu trnh truyn nhit:

Ta c:

4.1 Xc nh hiu sut ca qu trnh truyn nhit: -i lu lng th tch sang lu lng khi lng:

Vi

ph thuc vo nhit theo cng thc thc nghim:

(Tnh GN th TGVHD: Nguyn c Vinh SVTH: Mai Th M Nhn

; tnh GL th

)

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4.2. Tnh ton h s truyn nhit: 4.2.1. H s truyn nhit thc nghim: -Trng hp xui chiu:

Trng hp ngc chiu: Ta xt:

Gi tr no ln hn th l Tnh:

. Gi tr no b hn th l

Xc nh h s truyn nhit KTN : i vi thit b ng chm : vi Trong :


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4.2.2. H s truyn nhit l thuyt c tnh theo cng thc:

tra bng 39 trong bng tra cu qu trnh c hc truyn nhit - truyn khi

* Tnh h s cp nhit Chun s Reynolds:

(dng nng):

Trong : w l vn tc ca dng nng:

v l nht ca dng nng, c th tra bng hoc tnh theo cng thc thc nghim sau: ( )

Chun s Prandtl:

c th c tnh bng cch tra bng hay tnh theo phng php ni suy (trong chc nng thng k ca my tnh Casio) T ly theo nhit trung bnh u ra v u vo. Chun s Grashoff:(da v o gi tr ca Re ri sau mi i t nh)


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Vi g = 9,81(m/s2), l l ng knh tng ng y l=di , l h s gin n th tch c tra trong bng tra cu, t l chnh lch nhit t = ttng - tnng vo. H s hiu chnh :ph thuc vo gi tr Reynolds v (tra trong bng 1.1 trang 33-

sch QT & TB truyn nhit ca TT my v thit b-nm 2009). T nh chun s Nusselt: Nu dng nng chy dng: : * Tnh h s cp nhit trng ca dng lnh. Chun s Reynolds: ( )

(dng lnh): nh dng nng ch thay i cc tham s c

Trong : w l vn tc ca dng lnh:

Vi Chun s Prandtl:

c th c tnh bng cch tra bng hay tnh theo pp ni suy (trong chc nng thng k ca my tnh Casio) T ly theo nhit trung bnh u ra v u vo. Chun s Grashoff:(da vo gi tr ca Re ri sau mi i tnh)

Vi g = 9,81(m/s2), l l ng knh tng ng y l= , l h s gin n th tch c tra trong bng tra cu, t l chnh lch nhit t = ttng tlnh vo


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H s hiu chnh

:ph thuc vo gi tr Reynolds v

(tra trong bng 1.1 trang 33-

sch QT & TB truyn nhit ca TT my v thit b-nm 2009). T nh chun s Nusselt: Nu dng nng chy dng: : ( )


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5. Kt qu tnh ton a. Trng hp xui chiu

Bng kt qu tnh ton hiu sut nhit Th nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 TN 22 15 19 20 19 6 9 9 10 10 3 6 6 8 8 3 5 6 6 6 3 5 5 5 5 TL 7 7 8 5 6 7 8 4 6 5 5 7 6 5 4 5 7 7 6 5 5 7 6 5 5 N (%) 48,8889 32,6087 42,2222 51,2821 52,7778 17,1429 26,4706 27,2727 32,2581 34,4828 10,7143 21,4286 22,2222 30,7692 32,0000 12,0000 19,2308 24,0000 25,0000 27,2727 11,5385 19,2308 20,8333 22,7273 25,0000 L (%) 18,4211 17,9487 21,6216 14,7059 20,0000 25,0000 30,7692 13,7931 24,0000 20,8333 21,7391 33,3333 28,5714 23,8095 19,0476 25,0000 36,8421 38,8889 33,3333 29,4118 23,8095 36,8421 33,3333 29,4118 33,3333 hi (%) 33,6550 25,2787 31,9219 32,9940 36,3889 21,0714 28,6199 20,5329 28,1290 27,6580 16,2267 27,3810 25,3968 27,2894 25,5238 18,5000 28,0364 31,4444 29,1667 28,3422 17,6740 28,0364 27,0833 26,0695 29,1667


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Bng kt qu tnh ton hiu sut truyn nhitTh nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 GN (kg/s) 0,066636 0,066656 0,066645 0,066642 0,066645 0,066669 0,066666 0,066666 0,066665 0,066665 0,06667 0,066669 0,066669 0,066668 0,066668 0,06667 0,06667 0,066669 0,066669 0,066669 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 GL (kg/s) 0,066668 0,133337 0,200003 0,266679 0,333346 0,066668 0,133335 0,20001 0,266677 0,333348 0,06667 0,133337 0,200008 0,266679 0,33335 0,06667 0,133337 0,200005 0,266677 0,333348 0,06667 0,133337 0,200008 0,266679 0,333348 QN (W) 6142,5 4189,3 5305,6 5584,6 5305,6 1676,1 2514,0 2514,0 2793,3 2793,3 838,0 1676,1 1676,1 2234,7 2234,7 838,0 1396,7 1676,1 1676,1 1676,1 838,0 1396,7 1396,7 1396,7 1396,7 QL (W) 1955,4 3910,8 6704,1 5586,9 8380,3 1955,4 4469,4 3352,2 6704,3 6983,7 1396,7 3910,8 5028,2 5586,9 5586,9 1396,7 3910,8 5866,2 6704,3 6983,7 1396,7 3910,8 5028,2 5586,9 6983,7 Qf (W) 4187,1 278,6 -1398,5 -2,3 -3074,7 -279,3 -1955,4 -838,2 -3911,0 -4190,4 -558,7 -2234,7 -3352,1 -3352,2 -3352,3 -558,7 -2514,0 -4190,1 -5028,2 -5307,6 -558,7 -2514,0 -3631,5 -4190,2 -5586,9 (%) 31,8 93,4 126,4 100,0 158,0 116,7 177,8 133,3 240,0 250,0 166,7 233,3 300,0 250,0 250,0 166,7 280,0 350,0 400,0 416,7 166,7 280,0 360,0 400,0 500,0


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Bng kt qu tnh ton h s truyn nhitTh nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 QN (W) 6142,5 4189,3 5305,6 5584,6 5305,6 1676,1 2514,0 2514,0 2793,3 2793,3 838,0 1676,1 1676,1 2234,7 2234,7 838,0 1396,7 1676,1 1676,1 1676,1 838,0 1396,7 1396,7 1396,7 1396,7 tmax tmin tlogo o o

( C) 45 46 45 39 36 35 34 33 31 29 28 28 27 26 25 25 26 25 24 22 26 26 24 22 20

( C) 16 24 18 14 11 22 17 20 15 14 20 15 15 13 13 17 14 12 12 11 18 14 13 12 10

( C) 28,0 33,8 29,5 24,4 21,1 28,0 24,5 26,0 22,0 20,6 23,8 20,8 20,4 18,8 18,4 20,7 19,4 17,7 17,3 15,9 21,8 19,4 17,9 16,5 14,4

KTN (W/m2.K) 1255,1 709,9 1031,8 1311,5 1441,9 343,0 587,4 555,0 726,2 777,1 202,0 461,1 470,5 682,8 697,8 231,5 412,9 542,3 554,8 605,2 220,7 412,9 446,1 485,1 554,8


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b. Trng hp ngc chiu

Bng kt qu tnh ton hiu sut nhit Th nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 TN 10 3 2 2 1 7 6 4 3 2 7 7 5 4 3 1 2 3 3 2 3 1 3 4 3 TL 4 6 6 6 7 6 2 4 5 5 18 15 13 14 16 13 13 15 13 14 13 13 13 12 13 N (%) 43,4783 15,0000 10,5263 10,0000 4,5455 38,8889 42,8571 26,6667 17,6471 11,1111 28,0000 31,8182 27,7778 21,0526 14,2857 5,8824 10,5263 15,0000 15,7895 10,5263 15,7895 5,8824 15,7895 20,0000 16,6667 L (%) 21,0526 42,8571 46,1538 42,8571 46,6667 50,0000 16,6667 36,3636 41,6667 38,4615 257,1429 214,2857 260,0000 280,0000 320,0000 325,0000 216,6667 300,0000 216,6667 280,0000 216,6667 325,0000 216,6667 150,0000 260,0000 hi (%) 32,2654 28,9286 28,3401 26,4286 25,6061 44,4444 29,7619 31,5152 29,6569 24,7863 142,5714 123,0519 143,8889 150,5263 167,1429 165,4412 113,5965 157,5000 116,2281 145,2632 116,2281 165,4412 116,2281 85,0000 138,3333


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Bng kt qu tnh ton hiu sut truyn nhitTh nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 GN (kg/s) 0,066665 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,066668 0,066669 0,06667 0,06667 0,06667 0,066668 0,066668 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 0,06667 GL (kg/s) 0,06667 0,133338 0,200008 0,266677 0,333342 0,066669 0,13334 0,20001 0,266679 0,333348 0,066648 0,133312 0,199981 0,266633 0,333268 0,06666 0,133321 0,199968 0,266641 0,333291 0,06666 0,133321 0,199981 0,266648 0,333301 QN (W) 2793,3 838,0 558,7 558,7 279,3 1955,4 1676,1 1117,4 838,0 558,7 1955,4 1955,4 1396,7 1117,4 838,0 279,3 558,7 838,0 838,0 558,7 838,0 279,3 838,0 1117,4 838,0 QL (W) 1117,4 3352,1 5028,2 6704,3 9776,9 1676,1 1117,4 3352,2 5586,9 6983,7 5026,6 8378,7 10893,0 15640,7 22342,3 3631,0 7262,0 12568,0 14523,9 19550,9 3631,0 7262,0 10893,0 13407,1 18154,9 Qf (W) 1675,9 -2514,1 -4469,5 -6145,6 -9497,6 279,3 558,7 -2234,8 -4748,9 -6425,0 -3071,2 -6423,3 -9496,2 -14523,3 -21504,3 -3351,6 -6703,3 -11730,0 -13685,9 -18992,2 -2792,9 -6982,6 -10054,9 -12289,7 -17316,9 (%) 40,0 400,0 900,0 1200,0 3499,9 85,7 66,7 300,0 666,7 1250,0 257,1 428,5 779,9 1399,8 2666,0 1299,8 1299,8 1499,7 1733,1 3499,4 433,3 2599,6 1299,8 1199,9 2166,3


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Bng kt qu tnh ton h s truyn nhitTh nghim 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 QN (W) 2793,3 838,0 558,7 558,7 279,3 1955,4 1676,1 1117,4 838,0 558,7 1955,4 1955,4 1396,7 1117,4 838,0 279,3 558,7 838,0 838,0 558,7 838,0 279,3 838,0 1117,4 838,0 tmax tmin tlogo o o

( C) 19 14 13 14 15 12 12 11 12 13 7 7 5 5 5 4 6 5 6 5 6 4 6 8 5

( C) 13 17 17 18 21 11 8 11 14 16 18 15 13 15 18 16 17 17 16 17 16 16 16 16 15

( C) 15,8 15,5 14,9 15,9 17,8 11,5 9,9 11,0 13,0 14,4 11,6 10,5 8,4 9,1 10,1 8,7 10,6 9,8 10,2 9,8 10,2 8,7 10,2 11,5 9,1

KTN (W/m2.K) 1012,4 310,8 214,7 201,2 89,8 975,0 973,6 582,1 370,1 221,6 962,1 1067,5 956,0 703,5 473,2 184,9 303,1 489,8 471,0 326,5 471,0 184,9 471,0 554,8 527,6


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6. th a. th trng hp xui chiu: H s truyn nhit thc nghim

Quan h gia Lu lng-h s truyn nhit800.000 700.000

KTN (W/m2.K)

600.000 500.000 400.000 300.000 200.000 100.000 0.000 VN= 4 (l/ph) VN = 8 (l/ph) VN = 12 (l/ph) VN =16 (l/ph) VN =20 (l/ph)

VL= 4 (l/ph) VL= 8 (l/ph) VL =12 (l/ph) VL =16 (l/ph) VL =120 (l/ph)

Lu lng dng nng

b. th trng hp ngc chiu: H s truyn nhit thc nghim

Quan h gia Lu lng-h s truyn nhit1200.000 1000.000

KTN (W/m2.K)

800.000 600.000 400.000 200.000 0.000 VN= 4 (l/ph) VN = 8 (l/ph) VN = 12 (l/ph) VN =16 (l/ph) VN =20 (l/ph)

VL= 4 (l/ph) VL= 8 (l/ph) VL =12 (l/ph) VL =16 (l/ph) VL =120 (l/ph)

Lu lng dng nng


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7. Nhn xt nh hng ca lu lng dng n qu trnh truyn nhit:-

Qa trnh xui chiu nhit tng tng i n nh h s dn nhit kTN tng cao nht vi mc lu lng l 20l/pht. Qu trnh ngc chiu c h s truyn nhit tng i khng n nh do c s thay i nhit gia hai lu th. V trong qu trnh tin hnh th nghim kt qu khng n nh v thit b gia nhit.

nh gi s nh hng ca chiu chuyn ng cc dng n qu trnh truyn nhit:-

Xui chiu khng nh hng n nhit , v vy h s truyn nhit tng i n nh. Ngc chiu th nh hng n nhit lm cho nhit ca hai lu th thay i trc khi qu trnh trao i nhit xy ra, v vy cng s nh hng n cc gi tr sau.

Mt vi nhn xt v thit b C cu chc chn, h s truyn nhit ln Cho kt qu n nh, d lm vic


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