Chương 4: Trao đổi nhiệt đối lưu trong môi trường 1 pha

Tỏa nhiệt đối lưu tự nhiên 4.3 Tỏa nhiệt đối lưu cưỡng bứcNHẮC LẠI: Để tính trao đổi nhiệt đối lưu Q F Twtrong đó:thường dùng công thức Newton:Q = α F (Tw − T f )(W) (W/m2)Tf hayΔT q= 1/ α- α là hệ số tỏa nhiệt đối lưu (W/m2.K) - F là diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (m2)THỰC NGHIỆM- Tw là nhiệt độ trung bình của bề mặt ( K hoặc oC) - Tf là nhiệt độ trung bình của chất lỏng ( K hoặc oC)p.2Người soạn: TS. Hà anh Tùng ĐHBK tp HCM8/2009Hệ số tỏa...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 4: Trao đổi nhiệt đối lưu trong môi trường 1 pha Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCMChương 4: TĐN đối lưu trong môi trường 1 pha4.1 CÁC TIÊU CHUẨN ĐỒNG DẠNG CỦA TĐN ĐỐI LƯU ỔN ĐỊNH4.2 Tỏa nhiệt đối lưu tự nhiên4.3 Tỏa nhiệt đối lưu cưỡng bức p.1 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCMNHẮC LẠI:Để tính trao đổi nhiệt đối lưu thường dùng công thức Newton: Q Q = α F (Tw − T f ) (W) Tf F ΔT hay q= (W/m2) Tw 1/ α trong đó: - α là hệ số tỏa nhiệt đối lưu (W/m2.K) THỰC NGHIỆM - F là diện tích bề mặt trao đổi nhiệt (m2) - Tw là nhiệt độ trung bình của bề mặt ( K hoặc oC) - Tf là nhiệt độ trung bình của chất lỏng ( K hoặc oC) p.2 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCMHệ số tỏa nhiệt α phụ thuộc rất nhiều yếu tố ( ) α = f t w , t f , ω, λ, c p , ρ, μ, Φ, l 1 , l 2 , l 3 K Phương pháp giải tích gặp rất nhiều khó khăn α được xác định từ thực nghiệm bằng phương pháp CƠ SỞ LÝ LUẬN ĐỒNG DẠNG p.3 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCM4.1 CÁC TIÊU CHUẨN ĐỒNG DẠNG của TĐN ĐỐI LƯU ỔN ĐỊNH Pt tiêu chuẩn: Nu = f(Re, Gr, Pr) αl TC Nusselt: bieåu thò cöôøng ñoä toûa nhieät: Nu = α λ yù nghóa VL: Nu = Q toûa nhieät ñoái löu / Q daãn nhieät. Nu laø TC chöa xaùc ñònh (chöùa α). ωl TC Reynolds: Re = laø tyû soá giöõa löïc quaùn tính vaø löïc nhôùt. ν => Ñaëc tröng cho TN ñoái löu cöôõng böùc βgl 3 TC Grashof: Gr = 2 Δt => Ñaëc tröng cho TN ñoái löu töï nhieân ν ν Bieåu thò aûnh höôûng cuûa các thông số TC Prandtl: Pr = vật lý của chaát loûng ñoái vôùi TĐN a p.4 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCM ωl βgl 3 ν Ý nghĩa các thông số: Re = Gr = 2 Δt Pr = ν ν atrong đó: Nu = f (Re,Gr, Pr ) α l: Kích thước xác định (m) ω: tốc độ trung bình của dòng chất lỏng (m/s) g: gia tốc trọng trường (m/s2) λ: hệ số dẫn nhiệt của chất lỏng (W/m.độ) Tra bảng theo nhiệt a: hệ số khuyếch tán nhiệt của chất lỏng (m2/s) độ xác định ν: độ nhớt động học (m2/s) Đối với chất khí: β = 1/T β: hệ số giãn nở nhiệt (1/K) Đối với chất lỏng: TRA BẢNG p.5 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCM Sơ đồ tính toán cho bài toán TĐN Đối lưu1/ Xác định: Nhiệt độ xác định (oC) Kích thước xác định l (m) Tra bảng λ, a, ν, β, Pr Lưu ý: Đối với chất khí: β = 1/T ωl βgl 32/ Tính: Re = Gr = 2 Δt ν ν λ3/ Suy ra: Nu = f (Re,Gr, Pr ) α = Nu l p.6 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCM 4.2 Tỏa nhiệt đối lưu TỰ NHIÊNA) TNĐL töï nhieân trong khoâng gian voâ haïnB) TNĐL töï nhieân trong khoâng gian höõu haïn p.7Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCM Ví dụ về TĐN Đối lưu tự nhiên p.8 Người soạn: TS. Hà anh Tùng 8/2009 ĐHBK tp HCM VD về TĐN đối lưu tự nhiên: TOÅN THAÁT NHIEÄT TÖØ MAÙY/THIEÁT BÒ RA ...