Bài tập kỹ thuật nhiệt - Chương 6

đối l-u nhiệt1. Bài tập giảI mẫu Bài 1: Nhiệt độ mặt ngoài t-ờng lò nung là 800C. Nhiệt độ không khí xung quanh là 350C. Tính hệ số toả nhiệt từ t-ờng lò đến không khí biết chiều cao của t-ờng lò là 2,5 m. Lời giải: Hệ số toả nhiệt trong tr-ờng hợp này đ-ợc xác định bằng ph-ơng trình tiêu chuẩn:Nu m = C(Gr. Pr )mnKích th-ớc xác định là chiều cao: Nhiệt độ xác định là:h = 2,5 mt m = 0,5.(t w + t f )t m = 0,5(80 + 35) = 57,7 0...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài tập kỹ thuật nhiệt - Chương 6http://www.ebook.edu.vn Chương 6 ®èi l−u nhiÖt 1. Bµi tËp gi¶I mÉu Bµi 1: NhiÖt ®é mÆt ngoµi t−êng lß nung lµ 800C. NhiÖt ®é kh«ng khÝ xung quanh lµ 350C. TÝnh hÖ sè to¶ nhiÖt tõ t−êng lß ®Õn kh«ng khÝ biÕt chiÒu cao cña t−êng lß lµ 2,5 m. Lêi gi¶i: HÖ sè to¶ nhiÖt trong tr−êng hîp nµy ®−îc x¸c ®Þnh b»ng ph−¬ng tr×nh tiªu chuÈn: Nu m = C(Gr. Pr )m n KÝch th−íc x¸c ®Þnh lµ chiÒu cao: h = 2,5 m t m = 0,5.(t w + t f ) NhiÖt ®é x¸c ®Þnh lµ: t m = 0,5(80 + 35) = 57,7 0 C Tra b¶ng th«ng sè vËt lý cña kh«ng khÝ theo nhiÖt ®é 57,70C ta ®−îc: λ = 2,89.10 −2 W / m 0 K v = 18,72.10 −6 m 2 / s Prm = 0,696 1 1 β= = 1/0 K Tm 330,5 1 .2,53.(80 − 5 − 35) 9,81. g.β.h 3 .Δt 330,5 Grm = = Do ®ã: (18,72.10 −6 )2 v2 Gr = 0,595.1011 (Gr . Prm ) = 0,595.1011.0,696 = 0,414.1011 V× vËy: m Trong tr−êng hîp nµy ta cã: C = 0,135; n = 1/3. Nu m = 0,135.(Grm . Prm ) = 0,135.(0,414.1011 ) 1/ 3 1/ 3 = 467 VËy hÖ sè to¶ nhiÖt lµ: Nu m .λ 467.2,89.10 −2 α= = = 5,3 W / m 2 .0 K . h 2,5 Bµi 2: T×m hÖ sè dÉn nhiÖt t−¬ng ®−¬ng cña mét khe hÑp kh«ng khÝ do hai tÊm ph¼ng t¹o nªn. ChiÒu dµy cña khe hÑp δ = 25mm. NhiÖt ®é bÒ mÆt nãng t W1 = 150 0 C nhiÖt ®é bÒ mÆt l¹nh t W 2 = 50 0 C. 72 tr−êng ®¹i häc c«ng nghiÖp hµ néi bµi tËp kü thuËt nhiÖthttp://www.ebook.edu.vn Lêi gi¶i: NhiÖt ®é trung b×nh cña líp kh«ng khÝ: t m = 0,5.(t w1 + t w 2 ) t m = 0,5.(150 + 50 ) = 100 0 C Tra th«ng sè vËt lý cña kh«ng khÝ theo tm ta ®−îc: λ = 0,031W / m 0 K v = 23,13.10 −6 m 2 / s Pr = 0,688 1 .0,025.10 3.(150 − 50 ) 9,81. g.β.δ 3 .Δt 373 Gr = = (23,13.10 −6 )2 Do ®ã: v2 Gr = 7,709.10 4 (Gr. Pr ) = 7,709.10 4.0,688 = 5,3.10 4 Ta cã: ( ) ε td = 0,18(Gr. Pr ) 1/ 4 1/ 4 = 0,18. 5,3.10 4 Nªn: ε td = 2,73 HÖ sè dÉn nhiÖt t−¬ng ®−¬ng: λ td = ε td .λ = 2,73.0,031 = 0,0846 W / m 0 K MËt ®é dßng nhiÖt truyÒn: λ td .(t w1 − t w 2 ) = 0,0846 .(150 − 50) q= δ 0,025 q = 3384 W / m 2 Bµi 3: TÝnh hÖ sè to¶ nhiÖt trung b×nh dÇu m¸y biÕn ¸p ch¶y trong èng cã ®−êng kÝnh d = 8mm, chiÒu dµi 1m, nhiÖt ®é trung b×nh cña dÇu t f = 800 C, nhiÖt ®é trung b×nh cña v¸ch èng t w = 20 0 C, tèc ®é ch¶y cña dÇu trong èng ω = 0,6m / s. Lêi gi¶i: d = 8.10-3m KÝch th−íc x¸c ®Þnh ®−êng kÝnh trong: t f = 800 C NhiÖt ®é x¸c ®Þnh: Tra c¸c th«ng sè cña dÇu m¸y biÕn ¸p theo nhiÖt ®é tf ta ®−îc: λ = 0,1056 W / m 0 K v = 3,66.10 −6 m 2 / s β = 7,2.10 −4 1 / 0 K Prf = 59,3 Prw = 298 Tõ ®ã ...