119
Bài 4.1 Một thanh thép có nhiệt độ là 727
0
C, độ đen = 0,7. Tính khả năng bức
xạ của thanh thép. Nếu nhiệt độ giảm đi 2 lần thì khả năng bức xạ giảm đi mấy
lần.

Lời giải
Khả năng bức xạ của thanh thép:

4
0
100
T
CE






=

T = 273 + 727 = 1000
0
C,

=




=






=
; W/m
2

E = 6514,4; W/m
2

Khả năng bức xạ giảm đi:
09,6
4,6514
10.97,3
4
= lần.

Bài 4.2 Hai tấm phẳng đặt song song, tấm thứ nhất có nhiệt độ t
1
= 527
0
C, độ đen

1
= 0,8, tấm thứ hai có nhiệt độ t
2





=

E
1
= 18579; W/m
24
4
2
022
100
300
.67,5.6,0
100
T
CE






=









=
4
2
4
1
0qd12
100
T
100
T
Cq

ở đây độ đen qui dẫn bằng:

120
526,0
1
6,0
1
8,0
1
1
1
















=

; W/m
2Bài 4.3 Xác định tổn thất nhiệt do bức xạ từ bề mặt ống thép có đờng kính d =
70 mm, dài 3 m, nhiệt độ bề mặt ống t
1
= 227
0
C trong hai trờng hợp:
a) ống đặt trong phòng rộng có nhiệt độ tờng bao bọc t
1
= 27









=
4
2
4
1
10qd12
100
T
100
T
.F.CQ

Với
qd
=
1
; F
1
= .d.l = 3,14.0,07.3 = 0,66 m
2
=

;
Q
1-2
= 1934W.
Trờng hợp ống đặt trong cống hẹp có độ đen qui dẫn theo (4-5):










+

=
1
1
F
F
1
1
22
1
1
qd

44
21
=





















=


Q
1-2
= 1374 W .

22
1
1
qd
=






+
=










+

= ở đây F
1

Tìm mật độ dòng nhiệt truyền qua tờng lò và nhiệt độ tiếp xuc giữa hai
lớp gạch.

Lời giải
Mật độ dòng nhiệt truyền qua tờng lò:
)tt(kq
2f1f
=
với:
6,11
1
695,0
250,0
348,0
250,0
8,34
1
1
11
1
k
22
2
1
1
1
+++
=

+


=
0
C,
Nhiệt độ tiếp xúc giữa hai lớp gạch: 348,0
250,0
10641269.qtt
1
1
1WƯ2WƯ
=


=
t
W2
= 504
0
C. Bài 4.6 Một ống dẫn hơi làm bằng thép, đờng kính 200/216 mm, hệ số dẫn nhiệt
bằng 46 W/m.K, đợc bọc bằng một lớp cách nhiệt dày 120 mm, có hệ số dẫn
nhiệt bằng 0,116 W/m.K. Nhiệt độ của hơi bằng 300
0
C. Hệ số toả nhiệt từ hơi
đến bề mặt trong của ống bằng 116 W/m

d
ln
2
1
d
1
1
k

+

+

+

=
; W/m.K
d
1
= 0,2 m; d
2
= 0,216 m
d
3
= d
2
+ 2 = 0,216 + 2.0,12 = 0,456 m.

456.0.14,3.10
1

3
.(t
W3
-t
f2
)

456,0.14,3.10
5,247
25
d
q
tt
3
l
2f3WƯ
+=

+=
t
W3
= 42
0
C. Bài 4.7 Một thiết bị trao đổi nhiệt chất lỏng nóng đợc làm nguội từ 300
0
C đến
200

2
= 200 175 = 25
0
C

104
25
275
ln
25275
t
t
ln
tt
t
2
1
21
=

=



=
0
C
b) Trờng hợp chất lỏng chuyển động song song ngợc chiều:
t
1

21
=

=



=
0
C. Bài 4.8 Trong một thiết bị trao đổi nhiệt cần làm nguội chất lỏng nóng từ 120
0
C
đến 50
0
C, chất lỏng nóng có nhiệt dung riêng C
p1
= 3,04 kJ/kg.K. chất lỏng lạnh
123
(chất cần gia nhiệt) có lu lợng 1000 kg/h, nhiệt độ vào thiết bị là 10
0
C, nhiệt
dung riêng C
p2
= 4,18 kJ/kg.K. Biết hệ số truyền nhiệt k = 1160 W/m
2
.K. Tính
diện tích truyền nhiệt của thiết bị trong các trờng hợp sau:

1
) = G
2
C
p2
(t
2
t
2
),

2p2
111p1
22
C.G
)"t't.(C.G
't"t

+=
Độ chênh nhiệt độ trung bình trong trờng hợp

chuyển động song song
cùng chiều theo (4-13):
t
1
= t
1
- t
2


=

=




=
0
C
Diện tích bề mặt truyền nhiệt trong trờng hợp

chuyển động song song
cùng chiều theo (4-14):
Q = k.F
cc
.T
cc24,0
3,58.1160
16255
t.k
Q
F
cc
==

= m

4096
t
t
ln
tt
t
2
1
21
nc
=

=



=
0
C.
Diện tích bề mặt truyền nhiệt trong trờng hợp

chuyển động song song
ngợc chiều theo (4-14):
Q = k.F
nc
.T
nc22,0