BÀI 1: ( BAØI 12.6 tr 276): Vaùch loø hôi baèng theùp daøy 20 mm, λ = 58 W/mK; nhieät ñoä khí loø tf1 = 1000 oC ; aùp suaát hôi p = 34 bar. HSTN cuûa khí loøtôùi vaùch α1 = 116 W/m2K ; töø vaùch loø ñeán nöôùc α2 = 2320 W/m2K.

Xaùc ñònh q , nhieät ñoä beà maët trong vaø ngoaøi vaùch loø.

Giaûi:Nhieät ñoä nöôùc soâi: tf1 = 240 oC

HSTN qua vaùch phaúng: k = 106,4 W/m2K

MÑDN q = k(tf1 – tf2) = 80864 W/m2K.

Nhieät ñoä beà maët trong vaø ngoaøi vaùch loø:

303 oC ; 275 oC

21

111k

α+

λδ

+α

=

11f1w

1qttα

−=

222

1α

qtt fw +=

NHAÄN XEÙT:

- Giá trò HSTN k so vôùi Heä soá toaû nhieät- Nhiệt ñoä vaùch vaø cheânh leäch nhieät ñoä vaùch

BÀI 2: OÁng daãn hôi baèng theùp dtr/dng = 200 / 216 mm coù λ1 = 47 W/(mK)ñöôïc boïc moät lôùp caùch nhieät daøy 120 mm, coù λ2 = 0,8 W/(mK). Nhieät ñoä hôi laø t1

= 360 oC ; heä soá TNÑL phía hôi α1 = 120 W/(m2K) . Khoâng khí beân ngoaøi coù t2 = 25 oC; α2 = 11 W/(m2K).

- Haõy tính toån thaát nhieät treân 1 m oáng qL

- Xaùc ñònh nhieät ñoä beà maët trong vaø ngoaøi cuûa lôùp caùch nhieät.

Giaûi: Heä soá truyeàn nhieät, tính theo 1m chieàu daøi oáng

32

1

11

1ln211

1

ddd

d

k

i

i

i

L

αλα++

=∑ +

mKWkL /412,1708,01

==

qL = πkL(tf1 – tf2) = π x 1,412(360 – 25) = 1485,28 kW/m

Toån thaát nhieät, tính cho 1m oáng:

Nhieät ñoä beà maët lôùp caùch nhieät:

Cd

qtt oLfw 3,1191

3223 =+=

παC

ddqtt L

ww0

2

3

232 2,340ln

2=+=

πλ

Giaûi: TN qua vaùch truï 3 lôùp

BÀI 3: (BAØI 12.9 tr 277): oáng daãn gioù noùng cho loø cao, toác ñoä gioù ω1 = 35 m/s;

tf1 = 800 oC. coù 03 lôùp : gaïch chòu löûa δ1 = 250 mm , λ1 = 1,17 W/m; theùp δ2 = 10

mm , λ2 = 46,5 W/mK; caùch nhieät ngoaøi δ3 = 200 mm , λ3 = 0,174 W/mK; Ñöôøng

kính trong d1 = 1000 mm, khoâng khí xung quanh tf2 = 10 oC , ω2 = 4 m/s.

Tính toån thaát nhieät treân 1 m ñöôøng oáng (boû qua böùc xaï).

Toån thaát nhieät treân 1 m ñöôøng oáng: ( )21 ffll ttkq −= π

121

1

11

1ln2111

+=

+ ++== ∑n

n

i i

i

ill dd

ddk

Rαλα

Vôùi d2 = d1 + 2δ1d3 = d2 + 2δ2

d4 = d2 + 2δ3

Caàn tính HSTN phía trong vaø phía ngoaøi oáng

Tính α1: Khoâng khí chuyeån ñoäng cöôõng böùc trong oángKTXD laø d1 = 1m; NÑXÑ laø tf1 = 800 oC

Ref1 = 2,6*105 > 104 -> chaûy roái

Nuf1 = 0,018 Ref10,8 = 382 -> α1 = 27,4 W/m2K

Tính α2: Khoâng khí chuyeån ñoäng ngang oáng ñônKTXD laø d4 = 1,92m; NÑXÑ laø tf2 = 10 oC

Ref2 = 5,45*105 > 104 -> chaûy roái

Nuf2 = 0,245 Ref20,6 = 680 -> α2 = 8,85 W/m2K

KEÁT QUAÛ: kl = 0,94 W/m2K ql = 2330 W/m

tkFQ Δ=

C

tt

ttt o136

100180ln

100180

lnmin

max

minmax =−

=

ΔΔΔ−Δ

=Δ

tkQF Δ=

BÀI 4: Caàn gia nhieät daàu G2 = 1000 kg/h töø t’2 = 20 oC ñeán t’’2 = 180 oCbaèng khoùi noùng coù t’1 = 280 oC. Bieát t’’1 = 200 oC; k = 35 W/(m2K); cp1 =1,1 kJ/(kgK); cp2 = 2,3 kJ/(kgK).Tính dieän tích TÑN (F) khi boá trí doøng chuyeån ñoäng ngöôïc chieàu.

GIAÛI: Söû duïng PT TRUYEÀN NHIEÄTCheânh leäch nhieät ñoä taïi hai ñaàu thieát bò:

t’1 - t’’2 = 280 – 180 = 100 oC = Δtmin

t’’1 - t’2 = 200 – 20 = 180 oC = Δtmax

Ñoä cheânh nh/ñoä trung bình:

Nhieät löôïng caáp cho daàu: Q = G2 cp2 (t’’2 - t’2 ) = 1000 . 2,3 (180 – 20)/3600 = 102,2 kW

Vaäy = 102,2 / (0,035 . 136,1) = 21,46 m2

BÀI 5: Thieát bò ñun nöôùc noùng baèng khoùi thaûi töø ÑCÑT, loaïi löu ñoäng ngöôïc chieàu, coù caùc thoâng soá sau:Phía khoùi noùng: G1 = 0,8 kg/s; cp1 = 1,12 kJ/(kgK); t’1 = 450 oC.Phía nöôùc: G2 = 3,2 kg/s; cp2 = 4,18 kJ/(kgK); t’2 = 50 oCDieän tích truyeàn nhieät F = 15 m2; k = 85 W/(m2K). a) Haõy tính Q; nhieät ñoä ra cuûa khoùi vaø nöôùc.b) Neáu ñoäng cô vaän haønh non taûi vôùi G1* = 0,5G1, caùc ñieàu kieän ban ñaàu khaùc khoâng thay ñoåi thì nhieät löôïng trao ñoåi vaø nhieät ñoä nöôùc ra seõ laø bao nhieâu?

GIAÛI: a) Tính Q vaø nhieät ñoä cuoái caùc chaát, duøng pp NTUCheânh leäch nhieät ñoä taïi hai ñaàu thieát bò:

C1 = G1 cp1 = 0,8 . 1,12 = 0,896 kW/K = CminC2 = G2 cp2 = 3,2 . 4,18 = 13,376 kW/K = Cmax

Nhieät löôïng truyeàn cöïc ñaïi: Qmax = Cmin (t’1 - t’2 ) = 0,896 (450 – 50) = 358,4 kW

maxmin

*CCC = = 0,896 / 13,376 = 0,067

NTU = kF/Cmin = 85 . 15 / 896 = 1,42Hieäu suaát thieát bò (tra ñoà thò): ε = 0,72Nhieät löôïng trao ñoåi: Q = ε Qmax = 0,72 . 358,4 = 258 kW

Nhieät ñoä khoùi thoaùt: t1’’ = t1’ – Q/C1 = 450 – 258 / 0,896 = 162 oCNhieät ñoä nöôùc ra: t2’’ = t2’ + Q/C2 = 50 + 258 / 13,376 = 69,3 oC

b) Neáu ñoäng cô vaän haønh non taûi vôùi G1* = 0,5G1Cmin giaûm 2 laàn -> C* giaûm 2 laàn = 0,033

NTU taêng 2 laàn = 2,84Qmax giaûm 2 laàn

HS truyeàn nhieät luùc ñoù = 0,92

Do vaäy: Q = 0,92. 358,4 / 2 = 164,8 kWt2’’ = 50 + 164,8 / 13,376 = 62,3 oC

BÀI 6 : Thieát bò ñun nöôùc noùng baèng hôi nöôùc, kieåu chuøm oáng.- Toång löu löôïng nöôùc Gn = 10 kg/s; toác ñoä nöôùc trong oáng þ19/17 laø w = 1m/s; t’2 = 30 oC vaø t’’2 =70 oC.- Hôi nöôùc coù p = 2 bar, x = 0,9. Nöôùc ngöng ra khoûi bình coù tK = 90 oC.Bieát HS toaû nhieät phía hôi ngöng tuï α1 = 8000 W/(m2K); nhieät trôû daãn nhieät cuûa vaùch oáng

Tính dieän tích F cuûa thieát bò vaø löu löôïng hôi caàn cung caáp. (Cho pheùp boû qua aûnh höôûng phöông höôùng doøng nhieät vaø coi heä soá εΔt =1

WKm2

00017,0=∑λδ

tkQF Δ=NHAÄN XEÙT:

Söû duïng PT TRUYEÀN NHIEÄT ñeå tính FOÁNG MOÛNG neân coù theå tính HSTN k theo CT vaùch phaúng. (Nhieät trôû daãn

nhieät ñaõ cho laø cuûa vaùch phaúng)Caàn tính α2 phía nöôùc chaûy trong oáng ñeå xaùc ñònh HSTN k

Tìm nhieät ñoä hôi vaøo ñeå tính Δttb. AÙp suaát hôi laø a/s tuyeät ñoáiTính Q: nhieät löôïng nöôùc nhaän ñöôïc

cp = 4,174 kJ/kgK ; λ = 64,8.10-2 W/mK

Prf = 3,54

TC Reynolds: 46 1030600

10.556,0017,01Re >=

×== −ν

trf

wd-> chaûy roái

OÁng thaúng: εR = 1; Giaû thieát L/d > 50: εl = 1. PTTC:

Nuf = 0,021Ref0,8Prf

0,43 = 0,021 x 306000,8 X 3,540,43= 137,5

TSVL cuûa nöôùc

ν = 0,556.10-6 m2/s ;

NÑXÑ: t2 = 0,5(30 + 70) = 50 oC

( )KmWd

Nutr

f2

2

2 /5241017,010.8,645,137 ===

−λα

2. Heä soá truyeàn nhieät

21

111k

α+

λδ

+α

= =2062 W/(m2K)

Giaûi:1. Tính heä soá toaû nhieät α2 phía nöôùc chaûy trong oáng

C

tt

ttt o5,55

23,5060ln

23,5060

lnmin

max

minmax =−

=

ΔΔΔ−Δ

=Δ

tkQF Δ=

5. Coâng suaát thieát bò = Nhieät löôïng caàn ñeå gia nhieät nöôùcQ = Gn cpn (t’’2 - t’2 ) = 10 . 4,174 (70 – 30) = 1672 kW

6. Dieän tích BMTN:= 1672 / (2,062. 55,5) = 14,6 m2

7. Löu löôïng hôi caàn: G = Q/(ih – ik) = 1672 / (2486,6 – 377) = 0,79 kg/s= 2853 kg/h

3. Thoâng soá hôi nöôùc: p = 2 bar, coù ts = 120,23 oC; i’= 504,8 kJ/kgr = 2202 kJ/kg. Hôi baõo hoaø aåm, x = 0,9: ih = i’+ rx = 2486,6 kJ/kg

4. Ñoä cheânh nhieät ñoä TB: Δtmax = 60 oC ; Δtmin = 50,23 oC

BÀI 7: Trong moät TBTÑN, nöôùc chaûy trong oáng coù dtr/dng = 28/32 mm vôùiG2 = 1 kg/s, nhieät ñoä nöôùc vaøo: t’f2 = 25 oC ; ra t’’f2 = 95 oC ; Hôi: tf1 = 120 oC. Heä soá TNÑL phía hôi α1 = 4000 W/m2K ; vaùch coù λv = 45 W/mK.

- Haõy tính HSTN veà phía nöôùc α2. Xem (Prf/Prw)0.25 = 1.

- Xaùc ñònh HSTN k vaø maät ñoä doøng nhieät trung bình treân 1 m oáng qL.

- Chieàu daøi caàn thieát cuûa oáng laø bao nhieâu?

Giaûi:

TSVL cuûa nöôùc ρ = 983,2 kg/m3 ;cp = 4,179 kJ/kgK ; λ = 65,9.10-2 W/mK

Prf = 2,98

Vaän toác nöôùc : s/m,,,d

Gwtr

65102802983

14422 =

×π××

=ρπ

=

TC Reynolds: 46 1096652

1047800280651

>=×

=ν

= −.,,,wd

Re trf

1. Heä soá toaû nhieät α2

Nhieät ñoä TB cuûa nöôùc trong oáng: tf2 = 0,5(25 + 95) = 60 oC

ν = 0,478.10-6 m2/s ;

Do cheá ñoä chaûy roái neân ta coù PTTC:

Nuf = 0,021Ref0,8Prf

0,43 = 0,021 x 966520,8 x 2,980,43 = 326,76

Km/W,,.,,

dNu

trf

22

2 5769002801096576326 ==

λ=α

−

2. Heä soá truyeàn nhieät vaø nhieät löôïng truyeàn

trtr

ng

vng

L

ddd

lnd

k

21

1211

1

α+

λ+

α

=

mK/W,

,,ln

,

kL 2473

0280576901

2832

4521

032040001

1=

×+

×+

×

=

qL = πkL(tf1 – tf2) = π x 73,24(120 – 60) = 13,798 kW/m

3. Chieàu daøi oáng caàn thieát

Nhieät caàn caáp cho nöôùc:

kW,)(,)tt(cGQ 'f

''fp 532922595179412222 =−×=−=

Chieàu daøi oáng: (Kieåm tra L/d !) m,

,,

qQL

L

22179813

53292===

Bai 1 (nhö 10.2) Töôøng loø nung: h = 2,5 m; F = 39 m2; tw = 90 oC ; khoâng khí xung quanh tf = 30 oC.

Tính α vaø toån thaát nhieät Q.

KTXÑ: l = h = 2,5 m

NÑXÑ:2

ttt wf

m+

= C602

3090 o=+

= Tm = 333 oK

Cheânh leäch NÑ:fw ttt −=Δ C603090 o=−=

TSVL taïi tm = 60 oC ( phuï luïc Baûng 22):

KmW 109,2 2m ⋅×=λ − sm1097,18 26

m−×=ν

696,0Prm =

( ) =⋅ mPrGr 1010 1034,5696,01067,7 ×=××

Giaûi

2

3

mm

thgGr

ν

β Δ= = 7,67 x 1010

Chaûy roái 135,0C =31

n =

PTTC:

( ) 31mm PrGr135,0Nu ⋅= ( ) 508101034,5135,0

31=×=

HSTN:

h

Nu mmλ=α KmW 9,55,2

109,2508 22

=××

=−

Nhieät löôïng toån thaát:

( )fw ttFQ −α= kW 13,8 W1380606399,5 ==××=

Bai 2 (nhö 10.7)

OÁng daãn khí noùng naèm ngang : d = 0,5 m; tw = 470 oC ; khoâng khíxung quanh tf = 30 oC.

Tính α vaø toån thaát nhieät ql.Neáu d* = d/2 thì α * = ?

KTXÑ:

NÑXÑ:2

ttt wf

m

+= C250

2

30470 o=

+= Tm = 523 oK

Cheânh leäch NÑ: fw ttt −=Δ Co44030470 =−=

TSVL taïi tm = 250 oC ( phuï luïc Baûng 22):

KmW 1027,4 2m ⋅×=λ − sm1061,40 26

m−×=ν

68,0Prm = 2m

3

mtdg

Grν

Δβ=

( )8

122

3

10255,61061,40 523.

4405,081,9×=

×

××=

−

( )mPrGr ⋅88

10253,468,010255,6 ×=××=

Giaûi l = d = 0,5 m

Chaûy roái, C = 0,135 31

n =

PTTC:

( ) 311350 mm PrGr,Nu ⋅= ( ) 51018102534135031

,,, =×=

HSTN:

d

Nu mmλ=α KmW67,85,0

1027,45,1012

2

=××

=

−

Nhieät löôïng toån thaát treân 1m oáng:

( )fw ttFq −α=

=×××= 0445,014,367,8 kW/m 6 W/m5989,2 =

Khi d* = d/2 Gr giaûm 23 = 8 laàn, töùc Ra* = (Gr*.Pr) = 5,3 x 107 . Vaãn chaûy roái. Cheá ñoä automodel : α khoâng ñoåi

Bai 3: (10.12)

Tìm λtñ vaø q qua lôùp khoâng khí trong moät khe heïp δ = 20 mm, tw1 = 200 oC,tw2 = 80 oC.

Neáu beà daøy giaûm 2 laàn thì λtñ seõ theá naøo?

2

21 wwf

ttt

+= C140

2

80200 o=+

=

Theo phuï luïc thoâng soá vaät lyù cuûa khoâng khí ta ñöôïc:

Km.W 0349,0f =λ sm108,27 26f

−×=ν

684,0Prf =

Tieâu chuaån Gr:

21 ww ttt −=Δ Co12080200 =−=

2f

3

f

tlgGr

ν

Δβ=

4122

3

109521082741

120020819×=

××

××=

−,

,3

,,

Giaûi

Khi beà daøy giaûm 2 laàn: Gr giaûm 23 = 8 laàn, töùc Ra* = (Gr*.Pr) = 2,52 x 103 . λtñ giaûm (23)1/4 = 23/4 = 1,68 laàn.

( )fPrGr ⋅44

1001782684010952 ×=××= ,,,

( ) 1452180250

,PrGr,,

tñ =⋅=ε

λ×ε=λ tñtñ

m.KW 07486,00349,0145,2 =×=

δ

Δ×λ=

tq tñ

2mW ,

,449

020

120074860=

×=

Bài 1 (10.14)Daàu maùy bieán aùp chaûy trong oáng d = 10 mm, tf’= 80 oC, tf’’= 40 oC, vôùi löu

löôïng G = 120 kg/h. Nhieät ñoä beà maët oáng tw = 30 oC, - Tính chieàu daøi oáng L.- Tính Q cuûa 5 oáng (song song).

Nhieät ñoä trung bình cuûa daàu:

tf = 0,5 (tf’+ tf’’) = 0,5 (80 + 40) = 60 oC

Tra thoâng soá vaät lyù cuûa daàu maùy bieán aùp ôû 60 oC (PL Baûng 24):

3856 m/kg=ρ cp = 1, 905 kJ/kgK mKW,10720=λ

sm , 2610765 −×=ν β = 7,1.10-4 1/K 887,Prf = 202=wPr

Giaûi:

Toác ñoä daàu chaûy trong oáng

=ρπ

== 2

4dG

FVw s/m,

,4960

01085636001204

2 =⋅π⋅⋅⋅

;

;

;

; ;

Tieâu chuaån Reynolds: =ν

ω=

ff

dRe 858

10765

01049606 =

×

×−,

,,

Vì Ref < 2200 : chaûy taàng

( )( ) 56254

1076530600101017819

26

34

,,

,,,=

⋅

−⋅⋅⋅−

−

PTTC khi chaûy taàng, giaû thieát L/d ≥ 50 :25,0

w

f1,0f

43,0f

33,0ff Pr

PrGrPrRe15,0Nu ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

581820288756264887858150

25010430330 ,,,,,

,,,, =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅⋅⋅=

Heä soá toûa nhieät: =λ

=αd

Nu ff KmW ,

,

,, 21199

010

107205818 =

( )=

ν−β

= 2

3wf ttdgGr

Nhieät löôïng daàu nhaû ra trong 1 oáng:

Q1 = Gcp(tf’ – tf’’) = ( ) kW,, 542408090513600120

=−⋅

Töø PT: Q1 = απdL(tf – tw)Chieàu daøi oáng

Suy ra ( ) =−απ=

wf ttdQL 1

( ) m,,,

541330600101199

2540=

−⋅π⋅

Kieåm tra 50 ,

,

d

L>== 1354

010

5413do ñoù heä soá εl = 1.

Naêng suaát cuûa thieát bò coù 05 oáng:

Q = nQ1 = 5 x 2,54 = 12,7 kW

BÌNH NGÖNG

Bài 2: Bình ngöng coù 150 oáng (song song), ñöôøng kính trong d = 20 mm.

Löu löôïng nöôùc vaøo bình G = 84 kg/s, tf’= 30 oC, tf’’= 50 oC. Nhieät ñoä trungbình BM oáng tw = 70 oC.

- Tính heä soá toûa nhieät α trong oáng.- Tính L moãi oáng.

a) Heä soá toaû nhieät α

Nhieät ñoä trung bình cuûa nöôùc: tf = 0,5(30 + 50) = 40 oC

ρ = 992,2 kg/m3 ; cp = 4,174 kJ/kgK ; λ = 63,5.10-2 W/mK

ν = 0,659.10-6 m2/s ; Prf = 4,31 ; Prw = 2,55

TSVL

Giaûi:

Toác ñoä nöôùc chuyeån ñoäng trong oáng

=ρπ

=nd

Gw 2

4s/m,

,,81

1500202992844

2 =⋅⋅π⋅

⋅

=ν

=wdRef

46 1054628

10659002081

>=⋅

⋅−,

,,

Giaû thieát L/d > 50 -> εl = 1

PTTC coù daïng:250

430800210,

w

f,f

,ff Pr

PrPrRe,Nu ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

58276552314314546280210

25043080 ,

,,,,

,,, =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅=

=λ

=αd

Nuf Km/W,,

,, 22

587810201056358276 =⋅ −

b) Nhieät löôïng nöôùc nhaän ñöôïc

Q = Gcp(tf’’ – tf’) =

Chieàu daøi moãi oángtdn

QLΔαπ

=

( ) m,,,

8252407002058781150

107012 3

=−⋅π⋅⋅

⋅=

Kieåm tra laïi giaû thieát L/d = 2,825/0,02 = 141 > 50: thoaû maõn

84 x 4,174(50 – 30) = 7012 kW

Bài 3: (nhö 10.23)Khoùi chuyeån ñoäng trong oáng (0,4 x 0,8) m, L = 10 m. Löu löôïng G = 4,8

kg/s, nhieät ñoä trung bình tf = 300 oC. Tính heä soá toûa nhieät α . Xem Prf = Prw.

KTXĐ: Þ töông ñöông UF4d tñ = ( ) m,

,,,, 53308040280404=

+⋅⋅

=

Khi tf = 300 oC, TSVL cuûa khoùi (PL B. 23)

TSVL: ρ = 0,617 kg/m3 ; λ = 4,84.10-2 W/mK ;

ν = 45,81.10-6 m2/s; Pr = 0,65

Toác ñoä khoùi trong oáng

FG

FVw

ρ== s/m,

,,,, 324

8040617084

=⋅⋅

=

ff

dRe

ν

ω= 4

6 102827301081455330324

>=⋅⋅

= −,,,

Giaûi:

Cheá ñoä chaûy roái

PTTC: l

,

w

f,f

,ff Pr

PrPrRe,Nu ε⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛=

2504308000210

= 0,021.2827300,8.0,650,43.1,05 = 420

Vì 7185330

10,

,d

L== neân heä soá εl = 1,05 (Baûng 8.1)

Do ñoù dNu f

fλ

=α KmW ,,

, 21385330

210844420 =

−⋅=

Bài 4: (nhö 10.37) OÁng daãn khí noùng d = 500 mm, ñaët ngoaøi trôøi, gioù thoåi ω = 2 m/s xieân goùc

60o. Nhieät ñoä moâi tröôøng tf = 30 oC, nhieät ñoä BM oáng tw = 470 oC. Tính toån thaátnhieät /1 m oáng.

KmW, f21072 −×=λ sm 2

f61016 −×=ν 7010,Prf =

ff

dRe

ν

ω=

41025661016

502⋅=−×

⋅= ,

,

Ñoái vôùi khoâng khí, khi Re > 103

ψε= 602450 ,Re,Nu ( ) 86171930102562450 604 ,,,,,

=⋅⋅=

dNu

λ=α KmW ,

,

,, 2289

50

107286171

2

=⋅

=−

Toån thaát nhieät do ñoái löu

Giaûi: KTXÑ d = 0,5 m NÑXD tf = 30 oC

Qñl = απdL(tw – tf) = 9,28 . π . 0,5 . 1.(470 – 30) = 6411 W

Bài 5 (10.42)

Chuøm oáng song song goàm 8 haøng, d = 60 mm, nhieät ñoä trung bình cuûadoøng khoùi tf = 600 oC, toác ñoä ôû choã heïp nhaát w = 8 m/s. Nhieät ñoä trung bình cuûavaùch tw = 120 oC. Tính heä soá α cuûa chuøm oáng trong 2 tröôøng hôïp:

a. Goùc va ψ = 90 o

b. Goùc va ψ = 60 o

TSVL cuûa khoùi ôû tf = 600 oC

mKW ,f210427 −×=λ sm , 2

f6106193 −×=ν 620,Prf = Prw = 0,69

ff

dRe

ν

ω= 3

6 10175127106193

0608⋅>=

⋅

×= − ,

,

,

PTTC cho haøng oáng thöù 3:Neáu goùc va ϕ = 90 o thì250

360650220,

w

f,f

,ff Pr

PrPrRe,Nu ⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛= 546

250

,0,690,620,625127,7 0,22

,0,360,65 =⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛⋅⋅=

Giaûi:

dNu f

fλ

=α3 K2mW ,,

,, 557

06007420

546 ==

Khoâng khí:

6501940 ,ff Re,Nu = = 50 sai soá laø 7,5%

HSTN trung bình cuûa chuøm 8 daõy oáng :

( )8

289060 33390

α−+α+α=α

,, KmW ,, 295393750 3 =α=

Khi goùc va ψ = 60 o: Tra baûng 8.5 tìm ñöôïc εψ = 0,94.

Do ñoù ψψ ε×α=α 90 KmW ,,, 2750940953 ≈×=

T1 = 600 oK ; T2 = 400 oK

Maät ñoä doøng nhieät böùc xaï trao ñoåi:

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ε=

42

41

12 100100TTCq oqñc)( ⎥

⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

−ε

+ε

+ε

=4

24

1

21

1001002211TTC

c

o

[ ] 244 6145462

0502

801

801

675 m/W,

,,,

,=−

−++=

Bài 1: (11.5) Coù 2 taám phaúng ñaët song song, t1= 327 oC, t2 = 127 oC, ñoä

ñen ε1= ε2 = ε = 0,8. Giöõa coù maøng chaén εc = 0,05.

a. Tính maät ñoä doøng nhieät TÑN BX giöõa 2 taám vaø tc.

b. Neáu muoán maät ñoä doøng nhieät giaûm 79 laàn so vôùi khi khoâng coù MC

thì caàn bao nhieâu maøng?

Giaûi:

Tính nhieät ñoä MC:Tröôøng hôïp coù 1 MC, xeùt trong ñieàu kieän oån ñònh nhieät

ta coù: q1c = q2c = q(12)c

Vôùi

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

−ε

+ε

=44

1

1

1 100100111c

c

oc

TTCq

o

cc

c

C

qTT ⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

ε+

ε−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛=⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛

111

1001001

141

4

776675

10501

8016145

64 =⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −+

−=,

,,,

Tc = 528 oK => tc = 255 oC

b) Xaùc ñònh soá MC ñeå q* = qo 79

Ta coù: R* = 79Ro

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

ε+

ε=⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

ε+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

ε+

ε1117912111

2121 c

n

Vôùi ε1 = ε2 = ε ta coù: ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −ε

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−

ε127812

c

n

Thay ε = 0,8 vaø εc = 0,05

39n = 78 x 1,5 n = 3

Bài 2 : OÁng d = 0,5 m naèm ngang, tw = 470 oC, εw = 0,85 ; tf = 30 oC.

Tính ql: a) ñoaïn oáng trong nhaøb) ñoaïn oáng ngoaøi trôøi, gioù w = 2 m/s; ψ = 60o

Giaûi: Ñoaïn oáng trong nhaø

* Toån thaát nhieät böùc xaï. OÁng ñaët trong phoøng roäng: εtd = εw

⎥⎥⎦

⎤

⎢⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛επ=

44

100100fw

owbxTT

CdLQ vôùi Tw = 743 oK ; Tf = 303 oK

= π . 0,5 . 1 . 0,85 . 5,67(7,434 – 3,034) = 22422 W

Toång toån thaát nhieät treân 1 m chieàu daøi oáng:

Q = Qñl + Qbx = 28411,3 W

** Toån thaát nhieät ñoái löu (nhö baøi 10.7) ; Kích thöôùc xaùc ñònh l = d

tm = 0,5(tw + tf) = 0,5(470 + 30) = 250 oC

Gr = …….. = 6,255.108 ; Ra = GrPr = …. = 4,253.108

Nu = …… = 101,52 ; α = … = 8,67 W/m2ñoä

Qñl = απdL(tw – tf) = …. = 5989,2 W

a)

b) Ñoaïn ngoaøi trôøigioù thoåi 2m/s, goùc va ψ = 60 oC (nhö baøi 10.37)

Re = …. = 6,25.104 ; Nu = …. = 171,86

α = … = 9,28 W/m2ñoä

Toån thaát nhieät do ñoái löu:

Qñl = … = 6411 W

Toån thaát nhieät böùc xaï: gioáng nhö caâu a) Qbx = 22422 W

Toång toån thaát nhieät:

Q = Qñl + Qbx = 6411 + 22422 = 28833 W

Ghi chuù: Trong tröôøng hôïp naøy toån thaát nhieät cuûa 1m oáng trong nhaø vaø ngoaøi

trôøi khoâng quaù khaùc nhau do bôûi thaønh phaàn toån thaát chuû yeáu laø do böùc xa.