99
769
5,46.2
10.1.10.7,69
20
2
rq
tt
36
0v
fw
=+=

+=

C
0
,

Nhiệt độ tại tâm dây:

5,17.4
10.10.1.7,69
5,46.2
10.1.10.7,69
20r
4
q
2
rq

= 0,175 W/mK, hệ số dẫn nhiệt độ a = 8,33.10
-8
m
2
/s. Hệ số toả nhiệt từ bề mặt
tấm cao su đến không khí = 65 W/m
2
.K.

Lời giải71,3
075,0
01,0.65
Bi ==


= , 1
01,0
60.20.10.33,8.a
Fo
2
8
2
==


f
)
t
X=

= 15 + 0,038.(140 15) = 25,4 C
0
,
Nhiệt độ tai tâm:
t
X=0
= t
f
+ *
X=0
.(t
0
-t
f
)
t
X=0
= 15 + 0,26.(140 15) = 47,5 C
0
, Bài 3.8 Một tờng gạch cao 5 m, rộng 3m, dày 250 mm, hệ số dẫn nhiệt của
gạch = 0,6 W/mK. Nhiệt độ bề mặt tờng phía trong là 70
0

0
C tra bảng 6 trong phần phụ lục của không
khí ta có:
= 0,00276 W/m.K , = 16,69.01
-6

[
]
sm /
2
, Pr
f
= 0,699,
Cũng từ bảng 6 với t
f
= 40 C
0
, ta có: Pr
W
= 0,696. Ta nhận thấy Pr
f
Pr
W

nên
1
Pr
Pr
25,0
WƯ

+
== , t = t
W
t
f
= 20
0
C.

8
26
3
10.87,4
)10.69,16(
20.0,6 0,0032. 9,81.
==

f
Gr
Gr
f
.Pr
f
= 4,87.10
8
.0,699 = 3,4.10
8
Ta dùng công thức (3-11):
Nu
f

Q = .t = 3,13.20 = 62,6 W/m
2
. Bài 3.10 Tính hệ số toả nhiệt trung bình của dầu máy biến áp chảy trong ống có
đờng kính d = 8 mm, dàI 1 m, nhiệt độ trung bình của dầu t
f
= 80
0
C, nhiệt độ
trung bình của váchống t
W
= 20
0
C. tốc độ chảy dầu trong ống = 0,6m/s.

Lời giải

Kích thớc xác định : đờng kính trong d = 8.10
-3
m.
Nhiệt độ xác định: t
f
= 80
0
C.
Tra các thông số của dầu biến áp theo t
f
= 80

6
3
==


=

101
Re
f
< 2300 dầu chảy tầng, do đó:
25,0
WƯ
f
1,0
f
43,0
Pr
Pr
GrRe15,0








0,33
.16198
0,1
.59,3
0,43 25,0
298
3,59







Nu
f
= 16,3
Tính
215
10.8
1056,0.3,16
d
.Nu
3
ff
==

=

W/m

,

5,0
d
021,0
l








=



Chỉ khi có tốc độ thay đổi, các thông số khác không đổi, ta có:

0,5
( tỷ lệ với
0,5
)

1

1
0,5
;

2

Vậy hệ số toả nhiệt
2
giảm đi 2 lần so với
1
.
Ngợc lại, nếu tốc độ tăng lên 2 lần thì
2
tăng lên 2 lần so với
1
. Chú
ý nếu tốc độ giữ không đổi còn đờng kính giảm đi 2 lần thì
2
tăng lên 2 lần,
khi đờng kính tăng lên 2 lần thì
2
giảm đi 2 lần so với
1
. Bài 3.12 Không khí ở nhiệt độ 27 C
0
có độ nhớt động học 16.10
-6
m
2
/s, trao đổi
nhiệt đối lu tự nhiên với ống trụ nằm ngang đờng kính 80 mm với nhiệt độ bề

=
+
==
d = 80 mm = 0,08 m; t = t
W
t
f
= 67 27= 40 C
0
; = 16.10
-6
m
2
/s.

6
26
3
10.616,2
)10.16.(300
40.9,81.0,08.
==

f
Gr . Bài 3.13 Một chùm ống so le gồm 10 dãy. Đờng kính ngoàI của ống d = 38
mm. Dòng không khí chuyển động ngang qua chùm ống có nhiệt độ trung bình t
f

f
= 0,687.
Tính:
6
3
è
10.38.79
10.38.12d.
Re


=


=
Re
f
= 5745,
Tính theo (3-16) với hàng ống thứ 3:
33,0
Re41,0
f
0,6
ff
PrNu = (với không khí coi Pr
f
= Pr
W
và bỏ qua ảnh
hởng của bớc ống

Hệ số toả nhiệt trung bình của chùm ống so le:

n
).2n(
321


+
+
=6,91
10
3,9
10
).210(.7,0.6,0
3333
=

=


+

+
=
W/m
2
.K.

.p
0,5
= 46.8
2,33
.4,5
0,5

= 12404 W/m
2
.K.
Nhiệt lợng bề mặt vách truyền cho nớc:
Q = .F.( t
W
t
s
) = 12404.5.(156 148)
Q = 496160 W,
Lợng hơI nhận đợc sau 1 giờ:
842
10.9,2120
3600.496160
G
3
== kg/h.

116
Chơng 4
trao đổi nhiệt bức xạ và truyền nhiệt

4.1. trao đổi nhiệt bức xạ

T
100
T
.C.q , (W/m
2
). (4-1)
Độ đen qui dẫn:
1
11
1
21
qd


+

=
(4-2)
Hệ số bức xạ của vật đen tuyệt đối:
C
0
= 5,67 W/m
2
.K
44.1.2 Hai tấm phẳng song song có mằng chắn
Khi có n máng chắn ở giữa với độ đen
m







=
4
1
4
1
10qd12
100
T
100
T
.F.C.q , (W/m
2
). (4-4)
Độ đen qui dẫn:











truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt

4.2.1 Truyền nhiệt

4.2.2.1. Truyền nhiệt qua vách phẳng

)tt(kq
2f1f
= (4-6)
117

Hệ số truyền nhiệt của vách phẳng n lớp:

2
n
1i
i
i
1
11
1
k

+


+

1n2
n
1
i
1i
i11
1
d
1
d
d
ln
2
1
d
1
1
k
+
+

+

+

=

; W/m.K

k

2
c
F
F
=

)tt(kq
2f1f11

= ; W/m
2
(4-9) c21
1
.
11
1
k

+


+

=
; W/m
2
.K,

.K,

c
1
2
q
q

=

118
Ta thấy khi hệ số làm cánh
c
tăng mật độ dòng nhiệt phía không làm cánh
q
1
tăng và ngợc lại
c
giảm thì q
1
giảm. Còn khi tăng hệ số làm cánh
c
mật độ
dòng nhiệt phía làm cánh q
2
sẽ giảm và ngợc lại khi
c
giảm thì q
2
tăng

C
p2
(t
2
t
2
), (W) (4-12)
Chỉ số 1 là của chất lỏng nóng, chỉ số 2 là của chất lỏng lạnh.
- ký hiệu - các thông số đi vào thiết bị,
- ký hiệu - các thông số đi ra khỏi thiết bị,
G lu lợng khối lợng, kg/s:
G = V.
V - lu lợng thể tích, m
3
/s
- khối lợng riêng, kg/ m
3

C
p
nhiệt dung riêng đẳng áp, J/kg.K.
c) Độ chênh nhiệt độ trung bình logarit

2
1
21
t
t
ln
tt

2
;
t
2
=

t
1
- t
2
4.2.2.2. Xác định diện tích bề mặt trao đổi nhiệt t
k
Q
F

=
(4-14)

4.3. BàI tập về bức xạ nhiệt và truyền nhiệt