ĐỐI LƯU NHIỆT
1) Phân biệt dòng lưu chất chuyển động tự nhiên (đối lưu tự nhiên) và chuyển động
cưỡng bức (đối lưu cưỡng bức)?
Đối lưu tự nhiên Đối lưu cưỡng bức
Phân biệt dựa theo giá trò của tỷ số
5,2
Re
Gr
5,2
Re
Gr
≥ 10
-2
5,2
Re
Gr
≤ 10
-3
2) Bản chất của sự trao đổi nhiệt đối lưu. Phân biệt đối lưu tự nhiên với đối lưu cưỡng
bức. Cho ví dụ minh họa.
Bản chất của sự trao đổi nhiệt đối lưu: là sự trao đổi nhiệt đi kèm với sự chuyển động của
2 dòng lưu chất.
Đối lưu tự nhiên Đối lưu cưỡng bức
Sự chuyển động của lưu chất là do sự
chênh lệch về nhiệt độ.
Sự chuyển động của lưu chất chủ yếu là
do tác động của các yếu tố khác ngoài
nhiệt độ như: sự chênh lệch về áp suất
thủy tónh, tác động cơ học, …
VD: đun nước, dàn ống lạnh, hiện tượng
gió và gió mùa, gió núi, gió biển, đốt cỏ

khối lượng riêng ở các điểm có nhiệt độ khác nhau của dòng.
1
5) Cho biết ý nghóa vật lý của các chuẩn số đồng dạng sau đây: Re, Pr, Ga, K, Nu?
CHUẨN SỐ CÔNG THỨC Ý NGHĨA VẬT LÝ
Chuẩn số
Reynolds
Re =
ν
ω

Đặc trưng cho chế độ chảy của dòng lưu chất.
Chuẩn số
Prandtl
Pr =
a
ν
Đặc trưng cho tính chất vật lý của dòng chất tải nhiệt.
Chuẩn số
Galiley
Ga =
2
32
gl
Fr
Re
ν
=
Đặc trưng cho tương quan giữa lực ma sát phân tử và trọng lực
trong dòng.
Chuẩn số

=
dn
G4
Re
< 2000
8) Cho biết chức năng của: bình chứa, nồi hơi, buồng trao đổi nhiệt và bình chảy tràn?
- Bình chứa: chứa nước và khí nén → cấp nước cho nồi hơi.
- Nồi hơi: gia nhiệt cho nước bốc hơi và gia nhiệt cho hơi nước.
- Buồng trao đổi nhiệt: nơi xảy ra quá trình trao đổi nhiệt đối lưu giữa dòng hơi và dòng
nước lạnh giúp ngưng tụ hơi nước.
- Bình chảy tràn: có tác dụng cung cấp một lưu lượng nước ổn đònh chảy trong ống.
9) Anh chò hiểu như thế nào về vò trí tấm chảy tràn ở mức “0, ¼, ½, ¾, 1, 1 ¼,1 ½”?
Những con số này có ý nghóa gì?
Mức “0, ¼, ½, ¾, 1, 1 ¼,1 ½” là khoảng cách tính theo inches của mực nước trong bình
chảy tràn so với vò trí cao nhất trong ống dẫn nước lạnh trong bình trao đổi nhiệt.
• vò trí “0”: đối lưu nhiệt tự nhiên.
• vò trí ¼, ½, ¾, 1, 1 ¼,1 ½: đối lưu nhiệt cưỡng bức.
2
10) Theo anh chò, trước khi thí nghiệm, nếu tấm chảy tràn để ở vò trí “0” và cấp đủ nước
cho bình chảy tràn thì nước có chảy trong ống đứng và thoát ra ngoài không? Hãy
phán đoán xem khi tiến hành thí nghiêm với tấm chảy tràn ở vò trí “0” thì nước
trong ống đứng có chảy ra không? Tại sao?
- Trước khi thí nghiệm, nếu tấm chảy tràn để ở vò trí “0” và cấp đủ nước cho bình chảy
tràn thì nước không chảy trong ống đứng và thoát ra ngoài vì lúc đó mực nước trong bình
chảy tràn bằng với vò trí cao nhất trong ống ⇒ ∆P = 0 ⇒ nước không thể chảy do không
có sự chênh lệch về áp suất.
- Khi tiến hành thí nghiêm với tấm chảy tràn ở vò trí “0” thì nước trong ống đứng có chảy
ra vì khi đó ta dùng hơi nước để cấp nhiệt làm cho dòng lạnh bò nóng lên → có sự đối lưu
nhiệt tự nhiên.
11) Trong bài thí nghiệm, dòng lưu chất nào chảy trong ống và dòng lưu chất nào chảy

Lượng hơi nước ngưng tụ phía bên ngoài lưới được thải bỏ qua van xả S
4
. Còn lượng nước
còn lại trong ống chảy vào bình đo được thải bỏ qua van S
2
khi tiến hành thí nghiệm mới.
15) Hãy giải thích lý do bố trí ống cấp hơi vào buồng trao đổi nhiệt như ở thiết bò thí
nghiệm?
Từ nồi hơi, ống cấp hơi chia thành hai nhánh, một nhánh cung cấp vào buồng trao đổi
nhiệt qua van 7, ống còn lại dùng để xả hết hơi khi đã ngừng thí nghiệm qua van S
5
. Van 6
dùng để điều chỉnh lượng hơi vào trong buồng trao đổi nhiệt. Phần ống cấp hơi ở trong
buồng trao đổi nhiệt có đầu ra ngập vào trong một lớp lưới, có tác dung làm cho dòng hơi
được phân phối đều từ dưới lên trên buồng trao đổi nhiệt. Khi ngừng thí nghiệm, lượng hơi
trong buồng trao đổi nhiệt được thải bỏ qua van S
3
.
16) Hãy cho biết qui trình cấp nước vào ống thí nghiệm?
Nước từ bơm cung cấp cho bình chảy tràn qua van V
1
.
3
Ta điều chỉnh vò trí của tấm chảy tràn cho thích hợp. Khi mực nước trong bình vượt qua
tấm chảy tràn thì nước sẽ chảy qua V
2
và đổ ra ngoài để mực nước trong bình chảy tràn được
ổn đònh.
Nước từ bình chảy tràn theo ống dẫn chảy vào đầu dưới của ống trao đổi nhiệt đi lên phía
trên ống, rồi theo đường ống dẫn đổ vào cái phễu và qua V

6) Cấp điện cho bộ điện trở đun nước R
1
cho đến khi áp suất trong nồi đun đạt khoảng 13
PSL.
7) Cấp điện cho bộ điện trở R
2
để gia nhiệt cho hơi nước ( nếu có R
2
).
18) Lượng nước cấp cho bình chứa và nồi hơi bao nhiêu là vừa theo quy đònh bài thí
nghiệm? Tại sao không được cấp nước vào đầy nồi hơi?
- Cho nước vào bình chưá đến ¾ chiều cao bình .
- Cấp nước cho nồi hơi đạt 2/3 chiều cao ống chỉ mức.
- Không được cấp nước vào đầy nồi hơi vì: cần có khoảng không cho nước bốc hơi, nếu
không sẽ rất nguy hiểm khi nước bay hơi, áp suất tăng cao gây nổ nồi hơi.
19) Sau khi kết thúc một thí nghiệm, muốn cấp nước vào nồi hơi để làm thí nghiệm tiếp
theo thì làm thế nào?
Sau khi đo xong, ngắt điện cấp cho nồi hơi, đóng các van V
6
, V
7
, mở van xả hơi S
5
. Nạp
nước vào bình chứa. Mở van V
8
cấp nước cho nồi hơi rồi khóa V
8
lại, khóa van xả hơi S
5

Chú ý: Trong khi đo thường xuyên quan sát mức nước ở bình chảy tràn và mức nước
trong nồi hơi.
21) Các nhiệt độ t
1
, t
2
, t
3
, t
4
là nhiệt độ của cái gì? Vò trí đo ở đâu?
- t
1
, t
3
: nhiệt độ đầu và cuối của dòng nước chảy trong ống ,
o
C
- t
2
, t
4
: nhiệt độ tại thành ngoài ở đầu vào (đầu dưới) và đầu ra (đầu trên) của ống ,
o
C.
22) Đơn vò đo ở các đồng hồ đo nhiệt độ là gì? Cách quy đổi ra nhiệt độ
o
C?
- Đơn vò đo ở đồng hồ hiện số là
o

- p suất đọc được trên các đồng hồ đo áp suất là áp suất dư.
24) Em hiểu thế nào là truyền nhiệt ở chế độ ổn đònh? Trong quá trình thí nghiệm, các
đại lượng sẽ được đo ở chế độ truyền nhiệt ổn đònh hay không ổn đònh? Dấu hiệu nào
cho biết thời điểm sẽ tiến hành đo đồng loạt các đại lượng cần đo?
- Truyền nhiệt ở chế độ ổn đònh có nghó a là trường nhiệt không phụ thuộc vào thời gian,
chỉ phụ thuộc vào tọa độ: T(x, y z)
- Trong quá trình thí nghiệm, các đại lượng sẽ được đo ở chế độ truyền nhiệt ổn đònh.
- Dấu hiệu cho biết thời điểm sẽ tiến hành đo đồng loạt các đại lượng cần đo là:nhiệt độ ở
các đồng hồ đo nhiệt độ ổn đònh, không dao động.
25) Khi đang thí nghiệm, nếu nước ngừng cấp vào bình chảy tràn thì phải xử lý như thế
nào trong tình huống đó?
- Khi đang thí nghiệm, nếu nước ngừng cấp vào bình chảy tràn thì ta phải ngắt điện cấp
cho nồi hơi, đóng các van V
6
, V
7
và mở van xả hơi S
5
.
- Mở vòi S
4
xả hết nước nóng rồi khóa vòi S
4
lại.
26) Nếu không có máy nén khí để tạo áp suất cho bình chứa thì việc cấp nước cho nồi hơi
có thể thực hiện thế nào trong thí nghiệm đầu tiên và khi chuyển sang chế độ thí
nghiệm khác?
- Nếu không có máy nén khí để tạo áp suất cho bình chứa thì việc cấp nước vẫn được thực
hiện do có sự chênh lệch về độ cao (có nghóa là chênh lệch về áp suất thủy tónh giữa
bình chứa nước và nồi hơi).