11 trang 6 lượt tải

Đề cương ôn tập HK1 môn Kỹ thuật nhiệt | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

11

Bảng 3 và bảng 4 để xác định tính chất nhiệt vật lý của hơi nước tại trạng thái lỏng sôi và trạng thái hơi bão hòa khô (trên đường màu xanh đậm và màu đỏ đậm trên đồ thị). Tài liệu được sưu tầm gồm 11 trang, giúp các bạn ôn luyện và phục vụ cho việc học tập, đạt kết quả tốt. Mời các bạn đón xem!

Môn: Kỹ thuật nhiệt 10 tài liệu

Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội 3.4 K tài liệu

Tác giả:

Profile

My Lữ

2 tuần trước
Danh sách Quiz
/11
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
1
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT
MỤC LỤC
Chương 1. Những Khái Niệm Cơ Bản ................................................................................................ 2
Chương 2. Môi Chất và Cách Xác Định Trạng Thái Của Chúng ....................................................... 2
2.1 Bảng nước và hơi nước bão hòa (bảng 3 – tra theo nhiệt ộ, bảng 4 tra theo áp suất) ............. 2
2.2 Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ........................................................................................ 3
2.3 Đồ thị......................................................................................................................................... 4
Chương 3. Quá Trình Nhiệt Động Của Môi Chất ............................................................................... 4
3.1 Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí lý tưởng .................................................................... 4
3.2 Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí thực (hơi nước) ......................................................... 5
Chương 4. Chu Trình Nhiệt Động....................................................................................................... 6
4.1 Chu trình Rankine (chiều mũi tên của chu trình cùng chiều kim ồng hồ) .............................. 6
4.2 Chu trình máy lạnh nén hơi (chiều mũi tên của chu trình ngược chiều kim ồng hồ) ............ 6
Chương 5. Dẫn Nhiệt .......................................................................................................................... 7
5.1 Dẫn nhiệt ổn ịnh qua vách phẳng khi không có nguồn nhiệt trong ........................................ 7
Chương 6. Trao Đổi Nhiệt Đối Lưu ................................................................................................... 8
Chương 7. Trao Đổi Nhiệt Bức Xạ .................................................................................................... 8
Chương 8. Truyền Nhiệt Và Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt ........................................................................ 9
8.1 Truyền nhiệt .............................................................................................................................. 9
8.2 Thiết bị trao ổi nhiệt .............................................................................................................. 10
PHẦN II: BÀI TẬP
Chương 1. Những Khái Niệm Cơ Bản
• Thể tích riêng v
v=
V
[m
3
/kg]
G
Trong ó V [m
3
] là thể tích của lưu chất; G [kg] là khối lượng của lưu chất
Chương 2. Môi Chất và Cách Xác Định Trạng Thái Của Chúng
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
2
• Bảng 3 và bảng 4 ể xác ịnh tính chất nhiệt vật lý của hơi nước tại trạng thái lỏng sôi và trạng
thái hơi bão hòa khô (trên ường màu xanh ậm và màu ỏ ậm trên ồ thị)
• Bảng 5 ể xác ịnh tính chất nhiệt vật lý của hơi nước tại trạng thái lỏng chưa sôi (bên trái ường
xanh ậm) và trạng thái hơi quá nhiệt (bên phải ường ỏ ậm)
2.1 Bảng nước và hơi nước bão hòa (bảng 3 – tra theo nhiệt ộ, bảng 4 tra theo áp suất)
• Nếu bài cho t thì tra bảng 3, nếu bài cho p thì tra bảng 4.
Trong ó: t [
o
C]
là nhiệt ộ
sôi; p [bar] là áp suất của hơi
bão hòa; v’ [m
3
/kg] là thể tích
riêng ở trạng thái lỏng sôi; v’’
[m
3
/kg] là thể tích riêng ở trạng thái hơi bão hòa khô; ρ” [kg/m
3
] là khối lượng riêng ở trạng thái lỏng
sôi; i’ [kJ/kg] là enthalpy ở trạng thái lỏng sôi; i’’ [kJ/kg] là enthalpy ở trạng thái hơi bão hòa khô; r =
i’’ – i’ [kJ/kg] là nhiệt ẩn hóa hơi; s’ [kJ/kgK] là entropy ở trạng thái lỏng sôi; s’’ [kJ/kgK] là entropy ở
trạng thái hơi bão hòa khô.
• Ví dụ: ở nhiệt ộ sôi t = 20
o
C, áp suất của hơi bão hòa khô = áp suất của lỏng sôi = 0,03166 bar;
thể tích riêng ở trạng thái lỏng sôi là v’ = 0,0010030 m
3
/kg, v’’ = ..., i’ = …, i’’ = ..., r = …, s’ =
..., s’’ =…
Trạng thái (’) là trạng thái
lỏng sôi
Trạng thái (”) là trạng thái
hơi bão hòa khô
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
3
Trong ó: t [
o
C] là nhiệt ộ; p [bar] là áp suất; v [m
3
/kg] là thể tích riêng; i [kJ/kg] là enthalpy; s
[kJ/kgK] là entropy.
• Ví dụ: Enthalpy của hơi quá nhiệt có áp suất 8 bar, nhiệt ộ 500
o
C là: i = 3481 kJ/kg; thể tích
riêng v = 0,4432 m
3
/kg, entropy s = 7,866 kJ/kgK.
2.2
Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
4
2.3 Đồ thị
• Hướng dẫn sử dụng ồ thị: (ví dụ môi chất R22 có trạng thái
hơi bão hòa khô và nhiệt ộ
0
o
C)
- Xác ịnh trạng thái trên ồ thị: iểm cần tìm là giao giữa ường hơi bão hòa khô và ường
nhiệt ộ = 0
o
C. (trong trường hợp cho entropy s = 1,75 kJ/kgK và nhiệt ộ 0
o
C thì iểm cần
tìm là giao giữa ường entropy 1,75 kJ/kgK và ường nhiệt ộ 0
o
C, tương tự với các trường
hợp khác)
- Xác ịnh enthalpy i: Từ iểm vừa xác ịnh dóng thẳng ứng xuống trục nằm ngang i, i =
402 kJ/kg
- Xác ịnh áp suất p: Từ iểm vừa xác ịnh dóng sang trái cắt trục thẳng ứng p, p = 4,8
bar
- Xác ịnh entropy s: là ường màu xanh dương cắt qua iểm vừa xác ịnh ược v = 0,05
m
3
/kg
- Xác ịnh thể tích riêng v: là ường màu xanh lá cắt qua iểm vừa xác ịnh ược s = 1,75
kJ/kgK
- Xác ịnh nhiệt ộ t: là ường màu ỏ cắt qua iểm vừa xác ịnh ược t = 0
o
C
Chương 3. Quá Trình Nhiệt Động Của Môi Chất
3.1 Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí lý tưởng
Trong chương 3, nhiệt ộ tính theo ộ K: T = t +273
Giải thích ký hiệu trong chương 3
Đường en nằm ngang là
ường áp suất p
Đường en thẳng ứng là
ường enthalpy i
Đường nhiệt ộ t
Đường entropy s
Đường thể tích riêng v
Đường ộ khô x ( ường en
nhạt trong chuông)
Trạng thái bão hòa
( ường en ậm viền chuông)
Loại môi chất
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
5
- q [kJ/kg] là nhiệt lượng tính theo ơn vị kJ/kg
- Q [kJ] là nhiệt lượng tính theo ơn vị kJ
- G [kg] là khối lượng
- C
v
[kJ/kgK] là nhiệt dung riêng ẳng tích
- C
p
[kJ/kgK] là nhiệt dung riêng ẳng áp
- T
1
[K] là nhiệt ộ trước khi xảy ra quá trình
- T
2
[K] là nhiệt ộ sau khi xảy ra quá trình
- p
1
[Pa] là áp suất trước khi xảy ra quá trình, 1 bar = 10
5
Pa (ví dụ 8 bar = 8×10
5
Pa) -
p
2
[Pa] là áp suất sau khi xảy ra quá trình
- v
1
[m
3
/kg] là thể tích riêng trước khi xảy ra quá trình
- v
2
[m
3
/kg] là thể tích riêng sau khi xảy ra quá trình
3.1.1 Quá trình ẳng tích (trong bình kín)
• Quan hệ giữa các thông số trạng thái: p, v, T
T2 p2
= và v
2
= v
1
T1 p1
• Nhiệt trao ổi với môi trường: q = C T
v
(
2
− =T
1
) Q =GC T
v
(
2
−T
1
)
Trong ó C
v
là nhiệt dung riêng ẳng tích
3.1.2 Quá trình ẳng áp
• Quan hệ giữa các thông số trạng thái: p,v, T
T2 v2
= và p
2
= p
1
T1 v1
• Nhiệt trao ổi với môi trường: q =C
p
(T
2
− =T
1
) Q =GC
p
(T
2
−T
1
)
Trong ó C
v
là nhiệt dung riêng ẳng áp
3.1.3 Quá trình ẳng tích
3.2 Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí thực (hơi nước)
3.2.1 Lượng nhiệt cần cấp cho quá trình ẳng áp
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
6
Q =G i(
2
−i
1
) [kW]
Trong ó:
˗ G [kg/s] là lưu lượng khối lượng của hơi.
˗ i
2
[kJ/kg] là enthalpy sau quá trình
˗ i
1
[kJ/kg] là enthalpy trước quá trình
Chương 4. Chu Trình Nhiệt Động
4.1 Chu trình Rankine (chiều mũi tên của chu trình cùng chiều kim ồng hồ)
• Hiệu suất nhiệt của chu trình Rankine:
t
= l
T
q1 Trong ó:
- l
T
[kJ/kg] là công của tuabin (Hơi nước qua tuabin giãn nở oạn nhiệt enthalpy giảm một
lượng l
T
)
- q
1
[kJ/kg] là lượng nhiệt cấp cho lò hơi
4.2 Chu trình máy lạnh nén hơi (chiều mũi tên của chu trình ngược chiều kim ồng hồ)
- G [kg/s]: Lưu lượng khối lượng hơi
Giải thích ký hiệu
s1=s2
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
7
- i
1
[kJ/kg]: Enthalpy của hơi ra khỏi thiết bị bay hơi (IV) = Enthalpy của hơi khi vào máy
nén (I)
- i
2
[kJ/kg]: Enthalpy của hơi khi ra khỏi máy nén (I) = Enthalpy của hơi khi vào thiết bị
ngưng tụ (II)
- i
3
[kJ/kg]: Enthalpy của lỏng khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ (I) = Enthalpy của lỏng khi vào
thiết bị tiết lưu (III)
- i
4
[kJ/kg]: Enthalpy của môi chất khi ra khỏi thiết bị tiết lưu (III) = Enthalpy của môi chất
khi vào thiết bị bay hơi (IV)
- i
3
= i
4
[kJ/kg]
• Năng suất lạnh Q
2
(thiết bị bay hơi): Q
2
= G q.
2
=G i(
1
−i
4
) [kW]
• Công suất thải nhiệt của thiết bị ngưng tụ (công suất nhiệt của bình ngưng) Q
1
:
Q
1
=G q
1
=G i(
2
−i
3
) [kW]
• Công suất (năng suất) của máy nén N: N = G l
0
= G i(
2
−i
1
) [kW]
Chú ý: Q
1
; Q
2
; N tính theo ơn vị kW; q
1
; q
2
; l
0
tính theo ơn vị kJ/kg
• Hệ số làm lạnh ε: = =
q
2
q
2
=
i
1
−i
4
l0 q1 −q2 i2 −i1
• Hệ số bơm nhiệt: = + =1
i
2
−i
4
i2 −i1
• Quan hệ giữa các ại lượng
˗ Q Q N
1
= +
2
; q
1
= +q
2
l
0
˗ N = −Q
1
Q
2
˗ = Q2
Q1 −Q2
˗ Q
1
= N( +1)
Chương 5. Dẫn Nhiệt
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
8
5.1 Dẫn nhiệt ổn ịnh qua vách phẳng khi không có nguồn nhiệt trong
Giải thích các ký hiệu
- q [W/m
2
]: Mật ộ dòng nhiệt
- t
w1
[
o
C]: Nhiệt ộ bề mặt 1 - t
w2
[
o
C]: Nhiệt ộ bề mặt 2
- t
w3
[
o
C]: Nhiệt ộ bề mặt 3
- λ: Hệ số dẫn nhiệt của vách, λ
1
và λ
2
: Hệ số dẫn nhiệt của vách
thứ 1 và thứ 2
- δ: Chiều dày vách, δ
1
và δ
2
: Chiều dày vách thứ 1 và thứ 2
-
R
dn
=
: Nhiệt trở dẫn nhiệt của vách
• Dòng nhiệt i qua vách phẳng 1 lớp bằng dẫn nhiệt ổn ịnh ược tính theo công thức (với tw1
> tw2)
q = tw1 −tw2 = tw1 −tw2 [W/m2] với tw1 > tw2
R
dn
• Nhiệt ộ tại tâm của vách:
t
= −t
w1
q.
[
o
C]
2
• Dòng nhiệt i qua vách phẳng 2 lớp bằng dẫn nhiệt ổn ịnh ược tính theo công thức
(với tw1 > tw3)
q = tw1 −tw3 = tw1 −tw3 [W/m2] với tw1 > tw3
Rdn1 + Rdn2 1 + 2
1 2
Chương 6. Trao Đổi Nhiệt Đối Lưu
• Lượng nhiệt trao ổi bằng ối lưu:
Q
= F t( w −t
f
) [kW]
Trong ó:
˗ α [W/m
2
K]: Hệ số tỏa nhiệt ối lưu
˗ F [m
2
]: Diện tích bề mặt trao ổi nhiệt
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
9
˗ t
w
[
o
C]: Nhiệt ộ bề mặt trao ổi nhiệt
˗ t
f
[
o
C]: Nhiệt ộ của chất lưu (khí hoặc lỏng)
• Nhiệt trở tỏa nhiệt R
dl
: R
dl
= 1
[m
2
K/W]
Chương 7. Trao Đổi Nhiệt Bức Xạ
Giải thích các ký hiệu
- E [W/m
2
]: Năng suất bức xạ
- T [K]: Nhiệt ộ của vật tính theo ộ K
-
0
= 5,67.10
−8
[W/m
2
K
4
]: Hằng số bức xạ của vật en tuyệt ối.
- C
0
= 5,67 [W/m
2
K
4
]: Hệ số bức xạ của vật en tuyệt ối
- q
12
[W/m
2
]: Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn
- q
12m
[W/m
2
]: Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn - n: Số
màn chắn
- ε : Độ en
- ε
qd
: Độ en quy dẫn • Năng suất bức xạ E: E = 5,67
T
4
= 5,67 10
−8
T
4
[W/m
2
]
100
• Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn q
12
[W/m
2
]:
q12 = 5,67 qd T1 4 − T2 4
100 100
q12 = 5,67.10−8 qd (T T14 − 24)
Trong ó: Độ en quy dẫn ε
qd
ược tính như sau:
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
10
Với:
- ε
1
: Độ en bề mặt 1
- ε
2
: Độ en bề mặt 2
• Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn q
12m
[W/m
2
]:
q = [W/m n+1
12m q12 2]
với
˗ n: Số màn chắn
˗ q
12
: Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn tính ở trên.
Chương 8. Truyền Nhiệt Và Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt
8.1 Truyền nhiệt
Truyền nhiệt qua vách phẳng một lớp
• Mật ộ dòng nhiệt truyền qua vách
q
= k t( f
1
−t
f 2
) [W/m
2
] với t
f1
> t
f2
Trong ó:
˗ t
f1
[
o
C]: Nhiệt ộ phía chất lưu có nhiệt ộ cao hơn
˗ t
f2
[
o
C]: Nhiệt ộ phía chất lưu có nhiệt ộ thấp hơn
˗ k [W/m
2
K]: Hệ số truyền nhiệt vách phẳng
• Hệ số truyền nhiệt của vách phẳng k [W/m
2
K]:
k = =
1 1
=
1
với
R Rdl1 + +Rdn Rdl2 1 + + 1
1 2
• Nhiệt trở truyền nhiệt của vách phẳng: R R=
dl1
+ +R
dn
R
dl2
= + +1
1
[m
2
K/W]
1
2
1
11
1
qd
=
+−
lOMoARcPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
11
1 2
˗ Nhiệt trở tỏa nhiệt:
R
=
1
[m
2
K/W]
Nhiệt trở dẫn nhiệt của vách: R
dn
= [m
2
K/W]
˗
Trong ó:
˗ α [W/m
2
K] : Hệ số tỏa nhiệt ối lưu
˗ α
1
[W/m
2
K] : Hệ số tỏa nhiệt ối lưu phía có nhiệt ộ thấp hơn t
f1
˗ α
2
[W/m
2
K] : Hệ số tỏa nhiệt ối lưu phía có nhiệt ộ cao hơn t
f2
˗ δ [m]: Chiều dày của vách
˗ λ [W/mK]: Hệ số dẫn nhiệt của cách
8.2 Thiết bị trao ổi nhiệt
• Công suất trao ổi nhiệt của thiết bị trao ổi nhiệt Q: Q = kFΔt [W] Trong ó:
- k [W/m
2
K]: Hệ số truyền nhiệt
- F [m
2
]: Diện tích bề mặt trao ổi nhiệt
- Δt [
o
C]: Độ chênh nhiệt ộ trung bình của các chất trao ổi nhiệt

Tài liệu khác của Đại học Bách Khoa Hà Nội

Preview text:

lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT MỤC LỤC Chương 1.
Những Khái Niệm Cơ Bản ................................................................................................ 2 Chương 2.
Môi Chất và Cách Xác Định Trạng Thái Của Chúng ....................................................... 2 2.1
Bảng nước và hơi nước bão hòa (bảng 3 – tra theo nhiệt ộ, bảng 4 tra theo áp suất) ............. 2 2.2
Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ........................................................................................ 3 2.3
Đồ thị......................................................................................................................................... 4 Chương 3.
Quá Trình Nhiệt Động Của Môi Chất ............................................................................... 4 3.1
Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí lý tưởng .................................................................... 4 3.2
Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí thực (hơi nước) ......................................................... 5 Chương 4.
Chu Trình Nhiệt Động....................................................................................................... 6 4.1
Chu trình Rankine (chiều mũi tên của chu trình cùng chiều kim ồng hồ) .............................. 6 4.2
Chu trình máy lạnh nén hơi (chiều mũi tên của chu trình ngược chiều kim ồng hồ) ............ 6 Chương 5.
Dẫn Nhiệt .......................................................................................................................... 7 5.1
Dẫn nhiệt ổn ịnh qua vách phẳng khi không có nguồn nhiệt trong ........................................ 7 Chương 6.
Trao Đổi Nhiệt Đối Lưu ................................................................................................... 8 Chương 7.
Trao Đổi Nhiệt Bức Xạ .................................................................................................... 8 Chương 8.
Truyền Nhiệt Và Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt ........................................................................ 9 8.1
Truyền nhiệt .............................................................................................................................. 9 8.2
Thiết bị trao ổi nhiệt .............................................................................................................. 10 PHẦN II: BÀI TẬP
Chương 1. Những Khái Niệm Cơ Bản
• Thể tích riêng v
v= V [m3/kg] G
Trong ó V [m3] là thể tích của lưu chất; G [kg] là khối lượng của lưu chất
Chương 2. Môi Chất và Cách Xác Định Trạng Thái Của Chúng 1 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
• Bảng 3 và bảng 4 ể xác ịnh tính chất nhiệt vật lý của hơi nước tại trạng thái lỏng sôi và trạng
thái hơi bão hòa khô (trên ường màu xanh ậm và màu ỏ ậm trên ồ thị)
• Bảng 5 ể xác ịnh tính chất nhiệt vật lý của hơi nước tại trạng thái lỏng chưa sôi (bên trái ường
xanh ậm) và trạng thái hơi quá nhiệt (bên phải ường ỏ ậm)
2.1 Bảng nước và hơi nước bão hòa (bảng 3 – tra theo nhiệt ộ, bảng 4 tra theo áp suất)
• Nếu bài cho t thì tra bảng 3, nếu bài cho p thì tra bảng 4.
Trong ó: t [oC] là nhiệt ộ
Trạng thái (’) là trạng thái lỏng sôi
Trạng thái (”) là trạng thái hơi bão hòa khô
sôi; p [bar] là áp suất của hơi
bão hòa; v’ [m3/kg] là thể tích
riêng ở trạng thái lỏng sôi; v’’
[m3/kg] là thể tích riêng ở trạng thái hơi bão hòa khô; ρ” [kg/m3] là khối lượng riêng ở trạng thái lỏng
sôi; i’ [kJ/kg] là enthalpy ở trạng thái lỏng sôi; i’’ [kJ/kg] là enthalpy ở trạng thái hơi bão hòa khô; r =
i’’ – i’ [kJ/kg] là nhiệt ẩn hóa hơi; s’ [kJ/kgK] là entropy ở trạng thái lỏng sôi; s’’ [kJ/kgK] là entropy ở
trạng thái hơi bão hòa khô.
• Ví dụ: ở nhiệt ộ sôi t = 20oC, áp suất của hơi bão hòa khô = áp suất của lỏng sôi = 0,03166 bar;
thể tích riêng ở trạng thái lỏng sôi là v’ = 0,0010030 m3/kg, v’’ = ..., i’ = …, i’’ = ..., r = …, s’ = ..., s’’ =… 2 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
2.2 Bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt
Trong ó: t [oC] là nhiệt ộ; p [bar] là áp suất; v [m3/kg] là thể tích riêng; i [kJ/kg] là enthalpy; s [kJ/kgK] là entropy.
• Ví dụ: Enthalpy của hơi quá nhiệt có áp suất 8 bar, nhiệt ộ 500oC là: i = 3481 kJ/kg; thể tích
riêng v = 0,4432 m3/kg, entropy s = 7,866 kJ/kgK. 3 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN 2.3 Đồ thị - Loại môi chất Đường en nằm ngang là ường áp suất p
Đường en thẳng ứng là ường enthalpy i Đường nhiệt ộ t Đường entropy s
Đường thể tích riêng v
Đường ộ khô x ( ường en nhạt trong chuông) Trạng thái bão hòa
( ường en ậm viền chuông)
• Hướng dẫn sử dụng ồ thị: (ví dụ môi chất R22 có trạng thái
hơi bão hòa khô và nhiệt ộ 0oC)
- Xác ịnh trạng thái trên ồ thị: iểm cần tìm là giao giữa ường hơi bão hòa khô và ường
nhiệt ộ = 0 oC. (trong trường hợp cho entropy s = 1,75 kJ/kgK và nhiệt ộ 0 oC thì iểm cần
tìm là giao giữa ường entropy 1,75 kJ/kgK và ường nhiệt ộ 0 oC, tương tự với các trường hợp khác)
- Xác ịnh enthalpy i: Từ iểm vừa xác ịnh dóng thẳng ứng xuống trục nằm ngang i, i = 402 kJ/kg
- Xác ịnh áp suất p: Từ iểm vừa xác ịnh dóng sang trái cắt trục thẳng ứng p, p = 4,8 bar
- Xác ịnh entropy s: là ường màu xanh dương cắt qua iểm vừa xác ịnh ược v = 0,05 m3/kg
- Xác ịnh thể tích riêng v: là ường màu xanh lá cắt qua iểm vừa xác ịnh ược s = 1,75 kJ/kgK
- Xác ịnh nhiệt ộ t: là ường màu ỏ cắt qua iểm vừa xác ịnh ược t = 0 oC
Chương 3. Quá Trình Nhiệt Động Của Môi Chất
3.1 Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí lý tưởng
Trong chương 3, nhiệt ộ tính theo ộ K: T = t +273
Giải thích ký hiệu trong chương 3 4 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
- q [kJ/kg] là nhiệt lượng tính theo ơn vị kJ/kg
- Q [kJ] là nhiệt lượng tính theo ơn vị kJ - G [kg] là khối lượng
- Cv [kJ/kgK] là nhiệt dung riêng ẳng tích
- Cp [kJ/kgK] là nhiệt dung riêng ẳng áp
- T1 [K] là nhiệt ộ trước khi xảy ra quá trình
- T2 [K] là nhiệt ộ sau khi xảy ra quá trình
- p1 [Pa] là áp suất trước khi xảy ra quá trình, 1 bar = 105 Pa (ví dụ 8 bar = 8×105 Pa) -
p2 [Pa] là áp suất sau khi xảy ra quá trình
- v1 [m3/kg] là thể tích riêng trước khi xảy ra quá trình
- v2 [m3/kg] là thể tích riêng sau khi xảy ra quá trình
3.1.1 Quá trình ẳng tích (trong bình kín)
• Quan hệ giữa các thông số trạng thái: p, v, T T2 p2 = và v2 = v1 T1 p1
• Nhiệt trao ổi với môi trường: q = C T ( ) ( ) v 2 − =T1
Q =GC Tv 2 −T1
Trong ó Cv là nhiệt dung riêng ẳng tích
3.1.2 Quá trình ẳng áp
• Quan hệ giữa các thông số trạng thái: p,v, T T2 v2 = và p2 = p1 T1 v1
• Nhiệt trao ổi với môi trường: q =C ( ) ( ) p T2 − =T1
Q =GCp T2 −T1
Trong ó Cv là nhiệt dung riêng ẳng áp
3.1.3 Quá trình ẳng tích
3.2 Các quá trình nhiệt ộng cơ bản của khí thực (hơi nước)
3.2.1 Lượng nhiệt cần cấp cho quá trình ẳng áp 5 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN Q =G i( ) 2 −i1 [kW] Trong ó:
˗ G [kg/s] là lưu lượng khối lượng của hơi.
˗ i2 [kJ/kg] là enthalpy sau quá trình
˗ i1 [kJ/kg] là enthalpy trước quá trình
Chương 4. Chu Trình Nhiệt Động
4.1 Chu trình Rankine (chiều mũi tên của chu trình cùng chiều kim ồng hồ) = l
• Hiệu suất nhiệt của chu trình Rankine: T t
q1 Trong ó:
- lT [kJ/kg] là công của tuabin (Hơi nước qua tuabin giãn nở oạn nhiệt enthalpy giảm một lượng lT )
- q1 [kJ/kg] là lượng nhiệt cấp cho lò hơi
4.2 Chu trình máy lạnh nén hơi (chiều mũi tên của chu trình ngược chiều kim ồng hồ) s1=s2
Giải thích ký hiệu
- G [kg/s]: Lưu lượng khối lượng hơi 6 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
- i1 [kJ/kg]: Enthalpy của hơi ra khỏi thiết bị bay hơi (IV) = Enthalpy của hơi khi vào máy nén (I)
- i2 [kJ/kg]: Enthalpy của hơi khi ra khỏi máy nén (I) = Enthalpy của hơi khi vào thiết bị ngưng tụ (II)
- i3 [kJ/kg]: Enthalpy của lỏng khi ra khỏi thiết bị ngưng tụ (I) = Enthalpy của lỏng khi vào
thiết bị tiết lưu (III)
- i4 [kJ/kg]: Enthalpy của môi chất khi ra khỏi thiết bị tiết lưu (III) = Enthalpy của môi chất
khi vào thiết bị bay hơi (IV)
- i3 = i4 [kJ/kg]
• Năng suất lạnh Q )
2 (thiết bị bay hơi): Q2 = G q. 2 =G i( 1 −i4 [kW]
• Công suất thải nhiệt của thiết bị ngưng tụ (công suất nhiệt của bình ngưng) Q1: Q )
1 =G q1 =G i( 2 −i3 [kW]
• Công suất (năng suất) của máy nén N: N = G l )
0 = G i( 2 −i1 [kW]
Chú ý: Q1; Q2; N tính theo ơn vị kW; q1; q2; l0 tính theo ơn vị kJ/kg q −i
• Hệ số làm lạnh ε: = =q2 2 = i1 4 l0 q1 −q2 i2 −i1 i −i
• Hệ số bơm nhiệt: = + =1 2 4 i2 −i1
• Quan hệ giữa các ại lượng
˗ Q Q N1 = +2 ; q1 = +q2 l0
˗ N = −Q1 Q2 ˗ = Q2 Q1 −Q2 ˗ Q1 = N( +1)
Chương 5. Dẫn Nhiệt 7 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN
5.1 Dẫn nhiệt ổn ịnh qua vách phẳng khi không có nguồn nhiệt trong
Giải thích các ký hiệu
- q [W/m2]: Mật ộ dòng nhiệt
- tw1 [oC]: Nhiệt ộ bề mặt 1 -
tw2 [oC]: Nhiệt ộ bề mặt 2
- tw3 [oC]: Nhiệt ộ bề mặt 3
- λ: Hệ số dẫn nhiệt của vách, λ 1 và λ 2: Hệ số dẫn nhiệt của vách thứ 1 và thứ 2
- δ: Chiều dày vách, δ 1 và δ 2: Chiều dày vách thứ 1 và thứ 2
- Rdn = : Nhiệt trở dẫn nhiệt của vách
• Dòng nhiệt i qua vách phẳng 1 lớp bằng dẫn nhiệt ổn ịnh ược tính theo công thức (với tw1 > tw2)
q = tw1 −tw2 = tw1 −tw2 [W/m2] với tw1 > tw2 Rdn q.
• Nhiệt ộ tại tâm của vách: t = −tw1 [oC] 2
• Dòng nhiệt i qua vách phẳng 2 lớp bằng dẫn nhiệt ổn ịnh ược tính theo công thức (với tw1 > tw3)
q = tw1 −tw3 = tw1 −tw3 [W/m2] với tw1 > tw3
Rdn1 + Rdn2 1 + 2 1 2
Chương 6. Trao Đổi Nhiệt Đối Lưu
• Lượng nhiệt trao ổi bằng ối lưu: Q = F t( ) w −t f [kW] Trong ó:
˗ α [W/m2K]: Hệ số tỏa nhiệt ối lưu
˗ F [m2]: Diện tích bề mặt trao ổi nhiệt 8 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN ˗
tw [oC]: Nhiệt ộ bề mặt trao ổi nhiệt
˗ tf [oC]: Nhiệt ộ của chất lưu (khí hoặc lỏng) = 1
• Nhiệt trở tỏa nhiệt Rdl: Rdl [m2K/W]
Chương 7. Trao Đổi Nhiệt Bức Xạ
Giải thích các ký hiệu
- E [W/m2]: Năng suất bức xạ
- T [K]: Nhiệt ộ của vật tính theo ộ K -
0 = 5,67.10−8 [W/m2K4]: Hằng số bức xạ của vật en tuyệt ối.
- C0 = 5,67 [W/m2K4]: Hệ số bức xạ của vật en tuyệt ối
- q12 [W/m2]: Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn
- q12m [W/m2]: Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn - n: Số màn chắn - ε : Độ en
- εqd: Độ en quy dẫn • Năng suất bức xạ E: E = 5,67 T 4 = 5,67 10 −8
T4 [W/m2] 100
• Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn q12 [W/m2]: q12 = 5,67 qd T1 4 − T2 4 100 100 q ( ) 12 = 5,67.10−8 qd T T14 − 24
Trong ó: Độ en quy dẫn εqd ược tính như sau: 9 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN 1 = qd 11 +− 1 1 2 Với: - ε1: Độ en bề mặt 1 - ε2: Độ en bề mặt 2
• Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn q12m [W/m2]: q = [W/m n+1 12m q12 2] với ˗ n: Số màn chắn
˗ q12: Mật ộ dòng nhiệt giữa hai bề mặt phẳng khi không có màn chắn tính ở trên.
Chương 8. Truyền Nhiệt Và Thiết Bị Trao Đổi Nhiệt 8.1 Truyền nhiệt
Truyền nhiệt qua vách phẳng một lớp
• Mật ộ dòng nhiệt truyền qua vách q = k t( )
f1 −t f 2 [W/m2] với tf1 > tf2 Trong ó: ˗
tf1 [oC]: Nhiệt ộ phía chất lưu có nhiệt ộ cao hơn ˗
tf2 [oC]: Nhiệt ộ phía chất lưu có nhiệt ộ thấp hơn
˗ k [W/m2K]: Hệ số truyền nhiệt vách phẳng
• Hệ số truyền nhiệt của vách phẳng k [W/m2K]: k = =1 1 = 1 với
R Rdl1 + +Rdn Rdl2 1 + + 1 1 2 = + +1 1
• Nhiệt trở truyền nhiệt của vách phẳng: R R= dl1 + +Rdn Rdl2 [m2K/W] 10 lOMoAR cPSD| 59421307
ĐỀ CƯƠNG ÔN TẬP HỌC PHẦN KỸ THUẬT NHIỆT – THS. NGUYỄN VĂN THUẬN 1 2 = 1
˗ Nhiệt trở tỏa nhiệt: R [m2K/W]
Nhiệt trở dẫn nhiệt của vách: Rdn = [m2K/W] ˗ Trong ó:
˗ α [W/m2K] : Hệ số tỏa nhiệt ối lưu ˗
α1 [W/m2K] : Hệ số tỏa nhiệt ối lưu phía có nhiệt ộ thấp hơn tf1 ˗
α2 [W/m2K] : Hệ số tỏa nhiệt ối lưu phía có nhiệt ộ cao hơn tf2
˗ δ [m]: Chiều dày của vách
˗ λ [W/mK]: Hệ số dẫn nhiệt của cách
8.2 Thiết bị trao ổi nhiệt
• Công suất trao ổi nhiệt của thiết bị trao ổi nhiệt Q: Q = kFΔt [W] Trong ó:
- k [W/m2K]: Hệ số truyền nhiệt
- F [m2]: Diện tích bề mặt trao ổi nhiệt
- Δt [oC]: Độ chênh nhiệt ộ trung bình của các chất trao ổi nhiệt 11

Tài liệu liên quan: