TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP
KHOA LIÊN THÔNG & VỪA HỌC VỪA LÀM
BÁO CÁO THỰC HÀNH
Môn: Quá Trình Thiết Bị Truyền Nhiệt
GVHD : Nguyễn Đức Vinh
SVTH : Mai Thị Mỹ Nhân
MSSV : 11269481
Lớp : DHMT07LT
Nhóm : 3
Tổ : 4
Tp.HCM 07/04/2012THIẾT BỊ TRUYỀN NHIỆT ỐNG CHÙM
1. Mục đích thí nghiệm
- Giúp sinh viên hiểu rõ hơn về thiết bị truyền nhiệt ống chùm.
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
- Giúp sinh viên vận hành chính xác thiết bị, đo đạc các thông số của quá
trình và thiết bị.
- Khảo sát quá trình truyền nhiệt khi đun nóng hoặc làm nguội gián tiếp giữa
hai dòng lưu chất qua một bề mặt ngăn cách.
- Tính toán hiệu suất toàn phần dựa trên cân bằng nhiệt lượng ở những lưu
lượng dòng khác nhau.
- Khảo sát ảnh hưởng của chiều chuyển động lên quá trình truyền nhiệt trong
hai trường hợp: ngược chiều và xuôi chiều.
- Đánh giá quá trình hoạt động xuôi chiều và ngược chiều.
2. Nội dung thí nghiệm
- Bật công tắc tổng
- Mở nắp 2 thùng chứa nước nóng TN và nước lạnh TL kiểm tra mực nước có
trong thùng. Mực nước chiếm 2/3 thùng
- Cài đặt nhiệt độ ban đầu là 80
0
C.

cho đạt giá trị thí nghiệm.
- Khi lưu lượng đạt giá trị cần thí nghiệm thì mở van V
N4
, đóng van V
N2
và
V
N3
. Chú ý lúc này dòng nóng không qua lưu lượng kế nhưng vẫn đạt giá trị
cần thí nghiệm.
Điều chỉnh dòng lạnh
- Mở van V
L1
, V
L
, V
L3
, V
L4
, V
L7
, V
L8
- Đóng van V
L2
, V
L5
, V
L6
, V

N6
, V
N
- Đóng van V
N4
, V
N5
- Bật bơm nóng B
N
- Dùng van V
N
để điều chỉnh lưu lượng dòng nóng theo yêu cầu thí nghiệm.
Chú ý trong trường hợp lưu lượng không đạt đến giá trị thí nghiệm thì đóng
từ từ van V
N1
cho đạt giá trị thí nghiệm.
- Khi lưu lượng đạt giá trị cần thí nghiệm thì mở van V
N4
, đóng van V
N2
và
V
N3
. Chú ý lúc này dòng nóng không qua lưu lượng kế nhưng vẫn đạt giá trị
cần thí nghiệm.
Điều chỉnh dòng lạnh
- Mở van V
L1
, V
L

GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 3
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
 Hoàn tất bài thí nghiệm:
- Tắc công tắc điện trở
- Điều chỉnh nhiệt độ cài đặt về mức 0
- Tắt bơm nóng
- Đóng dòng van lạnh
- Tiến hành xả nước thùng lạnh
- Tắt công tắt tổng
- Tiến hành làm vệ sinh thiết bị và kết thúc bài thí nghiệm
3. Bảng số liệu đo
Trường hợp xuôi chiều
Thí nghiệm
V
N
(l/ph)
V
L
(l/ph)
T2
(
o
C)
T3
(
o
C)
T4

4 42 39 22 17
17 8 42 37 23 16
18 12 41 35 23 16
19 16 40 34 22 16
20 20 38 32 21 16
21 20 4 42 39 21 16
22 8 42 37 23 16
23 12 40 35 22 16
GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 4
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
24 16 38 33 21 16
25 20 36 31 21 16

GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 5
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
Trường hợp ngược chiều
Thí nghiệm
V
N
(l/ph)
V
L
(l/ph)
T2
(
o

12 8 48 41 41 26
13 12 46 41 41 28
14 16 45 41 40 26
15 20 44 41 39 23
16
16
4 42 41 38 25
17 8 42 40 36 23
18 12 42 39 37 22
19 16 42 39 36 23
20 20 41 39 36 22
21
20
4 41 38 35 22
22 8 38 37 34 21
23 12 41 38 35 22
24 16 42 38 34 22
25 20 40 37 35 22
4. Các công thức tra và công thức sử dụng
Nhiệt lượng do dòng nóng tỏa ra:
GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 6
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
Nhiệt lượng do dòng lạnh thu vào:
Tính hiệu suất của quá trình truyền nhiệt:
Nhiệt lượng tổn thất (phần nhiệt lượng mà dòng nóng tỏa ra nhưng dòng lạnh
không thu vào được do trao đổi nhiệt với môi trường xung quanh):
Hiệu số nhiệt độ của các dòng – hiệu suất nhiệt độ quá trình truyền nhiệt:
Ta có:

Chuẩn số Reynolds:
Trong đó: w là vận tốc của dòng nóng:
v là độ nhớt của dòng nóng, có thể tra bảng hoặc tính theo công thức thực nghiệm sau:
Chuẩn số Prandtl:
GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 8
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
có thể được tính bằng cách tra bảng hay tính theo phương pháp nội suy (trong chức
năng thống kê của máy tính Casio)
T lấy theo nhiệt độ trung bình đầu ra và đầu vào.
Chuẩn số Grashoff:(dựa vào giá trị của Re rồi sau đó mới đi tính)
Với g = 9,81(m/s
2
), l là đường kính tương đương ở đây l=d
i
, β là hệ số giãn nở thể tích
được tra trong bảng tra cứu, ∆t là chênh lệch nhiệt độ∆t = t
tường
- t
nóng vào
.
Hệ số hiệu chỉnh :phụ thuộc vào giá trị Reynolds và (tra trong bảng 1.1 trang 33-sách
QT & TB truyền nhiệt của TT máy và thiết bị-năm 2009).
Tính chuẩn số Nusselt:
− Nếu dòng nóng chảy dòng: :
* Tính hệ số cấp nhiệt (dòng lạnh): như dòng nóng chỉ thay đổi các tham số đặc
trưng của dòng lạnh.
Chuẩn số Reynolds:
Trong đó: w là vận tốc của dòng lạnh:

(%) η
L
(%) η
hi
(%)
1 22 7 48,8889 18,4211 33,6550
2 15 7 32,6087 17,9487 25,2787
3 19 8 42,2222 21,6216 31,9219
4 20 5 51,2821 14,7059 32,9940
5 19 6 52,7778 20,0000 36,3889
6 6 7 17,1429 25,0000 21,0714
7 9 8 26,4706 30,7692 28,6199
8 9 4 27,2727 13,7931 20,5329
9 10 6 32,2581 24,0000 28,1290
10 10 5 34,4828 20,8333 27,6580
11 3 5 10,7143 21,7391 16,2267
12 6 7 21,4286 33,3333 27,3810
13 6 6 22,2222 28,5714 25,3968
14 8 5 30,7692 23,8095 27,2894
15 8 4 32,0000 19,0476 25,5238
16 3 5 12,0000 25,0000 18,5000
17 5 7 19,2308 36,8421 28,0364
18 6 7 24,0000 38,8889 31,4444
19 6 6 25,0000 33,3333 29,1667
20 6 5 27,2727 29,4118 28,3422
21 3 5 11,5385 23,8095 17,6740
22 5 7 19,2308 36,8421 28,0364
23 5 6 20,8333 33,3333 27,0833
GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 10

15 0,066668 0,33335 2234,7 5586,9 -3352,3 250,0
16 0,06667 0,06667 838,0 1396,7 -558,7 166,7
17 0,06667 0,133337 1396,7 3910,8 -2514,0 280,0
18 0,066669 0,200005 1676,1 5866,2 -4190,1 350,0
19 0,066669 0,266677 1676,1 6704,3 -5028,2 400,0
20 0,066669 0,333348 1676,1 6983,7 -5307,6 416,7
21 0,06667 0,06667 838,0 1396,7 -558,7 166,7
22 0,06667 0,133337 1396,7 3910,8 -2514,0 280,0
23 0,06667 0,200008 1396,7 5028,2 -3631,5 360,0
24 0,06667 0,266679 1396,7 5586,9 -4190,2 400,0
25 0,06667 0,333348 1396,7 6983,7 -5586,9 500,0
GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 11
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
Bảng kết quả tính toán hệ số truyền nhiệt
Thí nghiệm Q
N
(W)
t
max
(
o
C)
t
min
(
o
C)
t

22 1396,7 26 14 19,4 412,9
23 1396,7 24 13 17,9 446,1
24 1396,7 22 12 16,5 485,1
25 1396,7 20 10 14,4 554,8
GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 12
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
b. Trường hợp ngược chiều
Bảng kết quả tính toán hiệu suất nhiệt độ
Thí nghiệm ΔT
N
ΔT
L
η
N
(%) η
L
(%) η
hi
(%)
1 10 4 43,4783 21,0526 32,2654
2 3 6 15,0000 42,8571 28,9286
3 2 6 10,5263 46,1538 28,3401
4 2 6 10,0000 42,8571 26,4286
5 1 7 4,5455 46,6667 25,6061
6 7 6 38,8889 50,0000 44,4444
7 6 2 42,8571 16,6667 29,7619
8 4 4 26,6667 36,3636 31,5152
9 3 5 17,6471 41,6667 29,6569

f
(W) η (%)
1 0,066665 0,06667 2793,3 1117,4 1675,9 40,0
2 0,06667 0,133338 838,0 3352,1 -2514,1 400,0
3 0,06667 0,200008 558,7 5028,2 -4469,5 900,0
4 0,06667 0,266677 558,7 6704,3 -6145,6 1200,0
5 0,06667 0,333342 279,3 9776,9 -9497,6 3499,9
6 0,066668 0,066669 1955,4 1676,1 279,3 85,7
7 0,066669 0,13334 1676,1 1117,4 558,7 66,7
8 0,06667 0,20001 1117,4 3352,2 -2234,8 300,0
9 0,06667 0,266679 838,0 5586,9 -4748,9 666,7
10 0,06667 0,333348 558,7 6983,7 -6425,0 1250,0
11 0,066668 0,066648 1955,4 5026,6 -3071,2 257,1
12 0,066668 0,133312 1955,4 8378,7 -6423,3 428,5
13 0,06667 0,199981 1396,7 10893,0 -9496,2 779,9
14 0,06667 0,266633 1117,4 15640,7 -14523,3 1399,8
15 0,06667 0,333268 838,0 22342,3 -21504,3 2666,0
16 0,06667 0,06666 279,3 3631,0 -3351,6 1299,8
17 0,06667 0,133321 558,7 7262,0 -6703,3 1299,8
18 0,06667 0,199968 838,0 12568,0 -11730,0 1499,7
19 0,06667 0,266641 838,0 14523,9 -13685,9 1733,1
20 0,06667 0,333291 558,7 19550,9 -18992,2 3499,4
21 0,06667 0,06666 838,0 3631,0 -2792,9 433,3
22 0,06667 0,133321 279,3 7262,0 -6982,6 2599,6
23 0,06667 0,199981 838,0 10893,0 -10054,9 1299,8
24 0,06667 0,266648 1117,4 13407,1 -12289,7 1199,9
25 0,06667 0,333301 838,0 18154,9 -17316,9 2166,3
Bảng kết quả tính toán hệ số truyền nhiệt
Thí nghiệm Q
N

6 1955,4 12 11 11,5 975,0
7 1676,1 12 8 9,9 973,6
8 1117,4 11 11 11,0 582,1
9 838,0 12 14 13,0 370,1
10 558,7 13 16 14,4 221,6
11 1955,4 7 18 11,6 962,1
12 1955,4 7 15 10,5 1067,5
13 1396,7 5 13 8,4 956,0
14 1117,4 5 15 9,1 703,5
15 838,0 5 18 10,1 473,2
16 279,3 4 16 8,7 184,9
17 558,7 6 17 10,6 303,1
18 838,0 5 17 9,8 489,8
19 838,0 6 16 10,2 471,0
20 558,7 5 17 9,8 326,5
21 838,0 6 16 10,2 471,0
22 279,3 4 16 8,7 184,9
23 838,0 6 16 10,2 471,0
24 1117,4 8 16 11,5 554,8
25 838,0 5 15 9,1 527,6
6. Đồ thị
a. Đồ thị trường hợp xuôi chiều:
Hệ số truyền nhiệt thực nghiệm
GVHD: Nguyễn Đức Vinh
SVTH: Mai Thị Mỹ Nhân Page 15
Báo cáo thực hành thí nghiệm QTTB truyền nhiệt
Bài 3: Thiết bị truyền nhiệt ống chùm
b. Đồ thị trường hợp ngược chiều:
Hệ số truyền nhiệt thực nghiệm
7. Nhận xét