Đề thi cuối kỳ môn Truyền nhiệt

Tài liệu tham khảo về Đề thi cuối kỳ lần 1 môn Truyền nhiệt của trường ĐH Bách khoa TP.HCM - Khoa cơ khí, bộ môn công nghệ nhiệt lạnh. Thời gian 90 phút. Mời các bạn cùng tham khảo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề thi cuối kỳ môn Truyền nhiệtTRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA TP.HCM - Khoa CÔ KHÍ ÑEÀ THI CUOÁI KYØ (LAÀN I)BM COÂNG NGHEÄ NHIEÄT LAÏNH Moân Thi : Truyeàn Nhieät Thôøi gian : 90 phuùt Ngaøy thi : 01/10/2007 ----- ----- Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu Baøi 1: (3 ñieåm) Moät thanh hình truï coù ñöôøng kính d = 2,5.mm , chieàu daøi L = 12.cm , heä soá daãn nhieät λ = 115 W /(m.K) . Moät ñaàu thanh ñöôïc gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä t g = 80 o C . Nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh t f = 30 o C . Heä soá toûa nhieät ñoái löu töø beà maët thanh ñeán moâi tröôøng xung quanh α = 32 W (m 2 .K ) . 1. Xaùc ñònh nhieät ñoä ñænh thanh vaø giöõa thanh. (1,5 ñieåm) 2. Xaùc ñònh nhieät löôïng truyeàn qua thanh (W). (1,5 ñieåm) Baøi 2: (3 ñieåm) Nöôùc chaûy trong oáng thaúng coù ñöôøng kính d = 20.mm vôùi vaän toác ω = 1,1 m s . Nhieät ñoä nöôùc vaøo vaø ra töông öùng tf = 55o C vaø tf = 65o C . Chieàu daøi cuûa oáng laø L = 3.m . 1. Xaùc ñònh heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu. (1,5 ñieåm) 2. Xaùc ñònh nhieät löôïng trao ñoåi vaø nhieät ñoä trung bình cuûa vaùch. (1,5 ñieåm) Cho bieát (Prf Prw ) ≈ 1,28 . Baøi 3: (2 ñieåm) Hai vaùch phaúng ñaët song song Vaùch I nhieät ñoä t1 = 150 o C ñoä ñen ε1 = 0,4 Vaùch II o nhieät ñoä t 2 = 40 C ñoä ñen ε 2 = 0,6 1. Xaùc ñònh maät ñoä doøng nhieät böùc xaï giöõa hai vaùch. (1 ñieåm) 2. Ñaët giöõa hai vaùch moät maøng chaén coù ñoä ñen ε = 0,05 . Xaùc ñònh laïi maät ñoä doøng nhieät böùc xaï vaø nhieät ñoä maøng chaén. (1 ñieåm) Baøi 4: (2 ñieåm) Thieát bò trao ñoåi nhieät löu ñoäng ngöôïc chieàu coù dieän tích truyeàn nhieät F = 12.m 2 , heä soá truyeàn nhieät k F = 2700 W (m 2 .K) . Löu chaát I t1 = 90 o C G1 = 4 kg s c p1 = 4,18 kJ ( kg.K) Löu chaát II t2 = 30 o C G 2 = 5,5 kg s c p 2 = 3,1 kJ ( kg.K) 1. Xaùc ñònh nhieät löôïng trao ñoåi cuûa hai löu chaát. (1 ñieåm) 2. Xaùc ñònh nhieät ñoä ra cuûa hai löu chaát. (1 ñieåm) Chuû nhieäm BM GV ra ñeà PGS. TS. Leâ Chí Hieäp Nguyeãn Toaøn Phong Page 1 of 5 01.10.2007Baøi giaûiBaøi 1: (3 ñieåm) Moät thanh hình truï coù ñöôøng kính d = 2,5.mm , chieàu daøi L = 12.cm , heä soá daãn nhieätλ = 115 W /(m.K) . Moät ñaàu thanh ñöôïc gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä t g = 80 o C . Nhieät ñoä moâi tröôøng xung quanh t f = 30 o C . Heä soá toûa nhieät ñoái löu töø beà maët thanh ñeán moâi tröôøng xung quanh α = 32 W (m 2 .K) . 1. Xaùc ñònh nhieät ñoä ñænh thanh vaø giöõa thanh. (1,5 ñieåm) 2. Xaùc ñònh nhieät löôïng truyeàn qua thanh (W). (1,5 ñieåm) Lôøi Giaûi Söû duïng coâng thöùc thanh daøi höõu haïn, boû qua toûa nhieät ôû ñænh Ñeå buø vaøo giaû thuyeát boû qua toûa nhieät ôû ñænh, ta taêng chieàu daøi thanh leân moät ñoaïn • Chieàu cao caùnh tính toaùn h = h + f U = h + (π.d 2 4 ) (π.d ) = h + d 4 = 120 + 2,5 4 = 120,625.mm • Thoâng soá m α⋅U 4⋅α 4 × 32 m= = = = 21,1 m −1 λ⋅f d⋅λ 0,0025 × 115 m.h = 21,1 × 0,120625 = 2,5452 th(m.h) = 0,98776 1. Xaùc ñònh nhieät ñoä ñænh thanh vaø giöõa thanh. 1 t L = t f + θg ch(m.h ) (0,75 ñieåm) 50 50 = 30 + = 30 + = 37,8o C ch(2,5452) 6,412 m.h ch( ) t L / 2 = t f + θg 2 ch(m.h ) (0,75 ñieåm) ...