Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Truyền nhiệt ống lồng ống
TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG
Câu 1: Mục đích bài TN?
-
-
Làm quen với TB truyền nhiệt ống lồng ống, dụng cụ đo nhiệt độ và lưu lượng lưu chất
Xác định hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhiệt giữa hai dòng lạnh và dòng nóng
qua vách kim loại ở các chế độ chảy khác nhau
-
Thiết lập cân bằng nhiệt lượng
Câu 2: Các thông số cần đo?
-
-
Lưu lượng của dòng nóng và dòng lạnh ứng với các chế độ
Nhiệt độ vào và ra của dòng lạnh và dòng nóng ứng với các chế độ ở 2 ống B và C
Câu 3: Trình tự thí nghiệm?
Xem trong tài liệu
Câu 4: TBTN ống lồng ống có thể xem là TBTN kiểu vỏ ống đặc biệt không? Vì sao?
1. Các TBTN vỏ ống thường gồm một vỏ và nhiều ống được lắp trên vỉ ống.
2. TBTN ống lồng ống (ống kép) gồm một vỏ và một ống. Theo tài liệu [1] thì các TBTN
được phân loại theo cấu tạo như sau:
-
-
TBTN kiểu vỏ ống
TBTN kiểu ống xoắn: gồm
o Dạng ống xoắn cuộn tròn quấn quanh phía trong hay phía ngoài vỏ TB
o Dạng ống lồng ống (ống kép)
TBTN kiểu tháo lắp (kiểu khung bản)
TBTN kiểu blốc
-
-
-
TBTN kiểu xoáy ốc
Câu 5: Đường đi của dòng nóng trong hệ thống TB thí nghiệm?
Lúc ban đầu, dòng nóng hoàn lưu theo van 3 trở về nồi đun.
Khi mở các van ứng với các ống thì dòng nóng sẽ hoàn lưu 1 phần theo van 3 trực tiếp về nồi
đun, 1 phần đi qua các ống A, B, C1, C2, C3. Phần đi qua các ống sẽ theo ống C4 trở về theo van
II qua thiết bị đo lưu lượng rồi về nồi đun.
Câu 6: Đường đi của dòng lạnh trong hệ thống TB thí nghiệm?
Dòng lạnh theo van 4 đi qua van I rồi theo ống C4 theo hướng từ trái sang phải rồi đi vào các ống
A, B, C1, C2, C3 tùy đo ở ống nào. Sau đó dòng lạnh sẽ đi qua van I, van II để đổ ra ngoài.
Câu 7: Ưu nhược điểm của TBTN ống lồng ống?
Ưu điểm: đơn giản trong việc chế tạo (có thể nối các đoạn ống lại với nhau bằng mặt bích), có
thể tiêu chuẩn hóa năng suất nhiệt của từng phân đoạn cơ bản, thích hợp dùng cho cả 2 lưu chất
đều làm việc ở áp suất cao, có thể bố trí dòng nóng, dòng lạnh xuôi chiều hay ngược chiều và bố
trí các phân đoạn nối tiếp hay song song.
Nhược điểm: chủ yếu là thất thoát nhiệt.
Câu 8: Các phương thức truyền nhiệt cơ bản? Bài này có phương thức nào?
Các phương thức truyền nhiệt cơ bản:
-
-
-
Đối lưu nhiệt
Bức xạ nhiệt
Dẫn nhiệt
Trong bài TN này có 2 phương thức:
-
-
Đối lưu nhiệt từ dòng nóng đến vách và từ vách đến dòng lạnh
Dẫn nhiệt qua thành ống kim loại từ phía dòng nóng sang phía dòng lạnh
Câu 9: Cơ chế truyền nhiệt giữa 2 lưu chất qua vách ngăn?
t1
Δt1
ΔtV
Δtlog
Δt2
tV1
tV2
t2
Dòng nóng truyền nhiệt do đối lưu đến vách kim loại (nhiệt độ giảm dần khi đến gần vách), sau
đó truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt qua vách kim loại và cuối cùng là truyền nhiệt bằng đối lưu từ
vách kim loại sang dòng lạnh.
Câu 10: Phương trình cân bằng nhiệt lượng cho hai dòng lưu chất nóng và lạnh?
(
)
(
)
Q =
=
G2C2 t2r - t2v
G1C1 t1v - t1r
Trong đó:
• Q: nhiệt lượng trao đổi (W)
• G1, G2: lưu lượng dòng nóng và dòng lạnh (kg/s)
• C1, C2: nhiệt dung riêng trung bình của dòng nóng và dòng lạnh (J/(kg.K))
• t1v, t1r: nhiệt độ vào và ra của dòng nóng (°C)
• t2v, t2r: nhiệt độ vào và ra của dòng lạnh (°C)
Câu 11: Ý nghĩa vật lý của hệ số truyền nhiệt dài Kl? Công thức tính?
Ý nghĩa: Là nhiệt lượng truyền qua 1 đơn vị chiều dài ống trong 1 đơn vị thời gian khi chênh
lệch nhiệt độ giữa 2 mặt của ống bằng 1°C
Công thức tính hệ số truyền nhiệt dài cho ống 1 lớp:
π
=
Kl
dng
1
α1dtr
1
1
rb
db
ln
2λ dtr
+
+
+
α2dng
Trong đó:
• α1, α2: hệ số cấp nhiệt phía trong và ngoài ống (W/(m2.K))
• dtr, dng: đường kính trong và ngoài của ống truyền nhiệt (m)
• λ: hệ số dẫn nhiệt của ống (W/(m.K))
• rb: nhiệt trở của lớp cáu (m2.h.°C/J)
• db: bề dày lớp cáu (m)
Tương tự, ta có công thức tính hệ số truyền nhiệt dài cho ống nhiều lớp:
π
=
Kl
n
i=1
di+1
di
1
α1d1
1
2λi
1
α2d2
rb
db
∑
ln
+
+
+
Câu 13: Ảnh hưởng của chế độ chảy đến quá trình truyền nhiệt?
Trong chế độ chảy tầng, nhiệt độ của dòng lưu chất sẽ giảm dần từ tâm đến vùng ngoài (tiếp xúc
vách kim loại) nên sự truyền nhiệt sẽ kém.
Trong chế độ chảy rối, nhiệt độ dòng lưu chất hầu như không đổi từ tâm đến vùng ngoài nên sự
truyền nhiệt sẽ tốt hơn.
Câu 14: Phân biệt quá trình truyền nhiệt ổn định và không ổn định.
Truyền nhiệt ổn định: là quá trình truyền nhiệt mà trong đó hàm phân bố nhiệt độ T chỉ thay đổi
theo tọa độ, không phụ thuộc thời gian.
T = f(x, y, z)
dT
= 0
dτ
Truyền nhiệt không ổn định: là quá trình truyền nhiệt mà trong đó hàm phân bố nhiệt độ T phụ
thuộc vào cả tọa độ và thời gian.
T = f(x, y, z, t)
Câu 15: Các yếu tố ảnh hưởng đến hệ số cấp nhiệt α?
α = f(c, l, w, ρ, μ, Δt, λ, gc)
Trong đó:
• c: nhiệt dung riêng (J/(kg.K))
• l: kích thước hình học đặc trưng (m)
• w: vận tốc dòng chảy (m/s)
• ρ: khối lượng riêng (kg/m3)
• μ: độ nhớt của lưu chất (Pa.s)
• Δt: chênh lệch nhiệt độ (°C)
• λ: hệ số dẫn nhiệt của vật rắn (W/(m.K))
• gc: hệ số chuyển đổi khối lượng sang lực
Câu 16: So sánh hiệu quả quá trình truyền nhiệt xuôi chiều và ngược chiều.
Thông thường quá trình truyền nhiệt xuôi chiều có hiệu quả thấp hơn quá trình truyền nhiệt
ngược chiều.
4 trang
23800
Free
Bạn đang xem tài liệu "Câu hỏi Thí nghiệm Quá trình thiết bị - Truyền nhiệt ống lồng ống", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- cau_hoi_thi_nghiem_qua_trinh_thiet_bi_truyen_nhiet_ong_long.docx
