TỔNG LIÊN ĐỒN LAO ĐỘNG VIỆT NAM
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TƠN ĐỨC THẮNG
KHOA KHOA HỌC ỨNG DỤNG

BÁO CÁO
THÍ NGHIỆM Q TRÌNH VÀ THIẾT BỊ
CÔNG NGHỆ
BÀI

TRU ỀN NHIỆT

NG L NG

NG


MỤC LỤC
CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN .................................................................................................................. 6

1.1.

CƠ SỞ TÍNH TỐN. ...................................................................................................... 6

1.1.1.

Phương trình nhiệt lượng cho 2 dịng lưu chất. ........................................................ 6

1.1.2.

Phương trình biểu diễn quá trình truyền nhiệt .......................................................... 6

1.1.3.

Phương trình truyền nhiệt qua tường hình trụ nhiều lớp .......................................... 6

1.1.4.

Hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết, KL *........................................................................ 7

1.1.5.

Hệ số cấp nhiệt

,

giữa vách ngăn và dòng lưu chất ........................................ 8

1.2.

THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM. ............................................................................................... 8

1.3.

TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM. ........................................................................................ 10

1.3.1.

ước 1: Chu n bị. ................................................................................................... 10

1.3.2.


ước 2: Cho hệ thống ho t

1.3.3.

ước 3: Dừng hệ thống. .......................................................................................... 11

ng và ghi nhận số liệu. ............................................ 10

CHƢƠNG 2 KẾT QUẢ ....................................................................................................................... 12

2.1.

ẾT QU X

S

IỆU THÍ NGHIỆ ................................................................ 12

2.1.1.

Số liệu th . .............................................................................................................. 12

2.1.2.

X lý số liệu th . ..................................................................................................... 13

2.2.

ÀN UẬN ................................................................................................................... 41


2


DANH MỤC BẢNG
ng 1:

ch thước ống .................................................................................................... 9

ng 2: ng - dòng n ng và dòng l nh ch y c phương vu ng g c nhau. ................. 12
ng 3: ng 1- dòng n ng và dòng l nh ch y song song ngược chiều nhau. ............. 12
ng 4: ng 2- dòng n ng và dòng l nh ch y song song c ng chiều nhau. ................ 13
ng 5: Nhiệt lượng Q c a dòng n ng t i ống

............................................................ 14

ng 6: Nhiệt lượng Q c a dòng l nh t i ống

............................................................. 14

ng 7: Nhiệt lượng Q c a dòng n ng t i ống 1 .......................................................... 15
ng 8: Nhiệt lượng Q c a dòng l nh t i ống 1 ........................................................... 15
ng 9: Nhiệt lượng Q c a dòng n ng t i ống 2 .......................................................... 16
ng 10: Nhiệt lượng Q c a dòng l nh t i ống 2 ......................................................... 16
ng 11: T n thất nhiệt t i ống

................................................................................... 17

ng 12: T n thất nhiệt t i ống 1 ................................................................................. 18
ng 13: T n thất nhiệt t i ống 2 ................................................................................. 18
ng 14:Hiệu số nhiệt


trung bình logarit t i ống

ng 15: Hiệu số nhiệt

trung bình logarit t i ống 1 ................................................ 20

ng 16: Hiệu số nhiệt

trung bình logarit t i ống 2 ................................................ 20

ng 17: Hệ số truyền nhiệt dài th c nghiệm t i ống

................................................... 19

................................................. 21

ng 18: Hệ số truyền nhiệt dài th c nghiệm t i ống 1 ............................................... 22
ng 19: Hệ số truyền nhiệt dài th c nghiệm t i ống 2 ............................................... 22
B ng 20. Chu n số Reynold c a dòng n ng t i ống A.................................................... 25
B ng 21. Chu n số Reynold c a dòng l nh t i ống A. .................................................... 25
B ng 22. Chu n số Reynold c a dòng n ng t i ống B1. ................................................. 26
B ng 23. Chu n số Reynold c a dòng l nh t i ống B1. .................................................. 26
B ng 24. Chu n số Reynold c a dòng n ng t i ống B2.................................................. 27
B ng 25. Chu n số Reynold c a dòng l nh t i ống B2. .................................................. 27
B ng 26. Chu n số Prantl c a dòng lưu chất t i ống A. ................................................. 28
B ng 27. Chu n số Prantl c a dòng lưu chất t i ống B1................................................. 28
B ng 28. Chu n số Prantl c a dòng lưu chất t i ống B2................................................. 29
B ng 29. Chu n số Nuselt c a dòng n ng t i ống A. ..................................................... 31
B ng 30. Chu n số Nuselt c a dòng n ng t i ống B1. .................................................... 32

B ng 31. Chu n số Nuselt c a dòng n ng t i ống B2. .................................................... 32
3


B ng 32. Hệ số dẫn nhiệt t i ống A. ............................................................................... 34
B ng 33. Hệ số dẫn nhiệt t i ống B1. .............................................................................. 34
B ng 34. Hệ số dẫn nhiệt t i ống B2. .............................................................................. 35
B ng 35. Hệ số truyền nhiệt K t i ống A. ....................................................................... 36
B ng 36. Hệ số truyền nhiệt K t i ống B1. ..................................................................... 36
B ng 37. Hệ số truyền nhiệt K t i ống B2. ..................................................................... 37
B ng 38: HỆ S TRUYỀN NHIỆT DÀI

THUYẾT TẠI NG A ........................... 38

B ng 39: HỆ S TRUYỀN NHIỆT DÀI

THUYẾT TẠI NG B1 ......................... 38

B ng 40: HỆ S TRUYỀN NHIỆT DÀI

THUYẾT TẠI NG B2 ......................... 39

4


DANH MỤC HÌNH
t ống truyền nhi t ống lồng ống tại p ị g t í g i
u tr
v t iết bị cơ ọc. 8
t ố g

g iều i ................................................................................................ 9
ơ ồ gu
vi c c
t ố g ............................................................................ 9

5


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN
1.1. CƠ SỞ TÍNH TỐN.
1.1.1. Phƣơng trình nhiệt lƣợng cho 2 dòng lƣu chất.
(

)

(

)

G1,G2: lưu lượng dòng n ng và l nh, kg/s
C1,C2: nhiệt dung riêng trung bình c a dịng n ng và dịng l nh, J/kg.K
tv1, tR1: nhiệt

vào và ra c a dòng n ng, oC.

tv2 , tR2: nhiệt

vào và ra c a dòng l nh, oC.

1.1.2. Phƣơng trình biểu diễn quá trình truyền nhiệt

ượng nhiệt Q truyền qua tường phẳng trong 1 ơn vị thời gian là:
Q = K.F.̅̅̅ ,W
K – Hệ số truyền nhiệt, W/m2 .K;
F – diện t ch bề mặt truyền nhiệt, m2;
̅̅̅ – hiệu số nhiệt

trung bình, ;

Hệ số truyền nhiệt cho tường nhiều lớp theo c ng t nh theo c ng thức sau:
, W/m2.K

∑

– hệ số cấp nhiệt ( ở hai ph a c a tường, giữa lưu thể và bề mặt tường). W/m2.K
r1,r2 - nhiệt trở c a cặn b n ở hai ph a c a tường, m2.K/W
∑

– nhiệt trở c a lớp tường thứ i , m2.K/W
– bề dày lớp tường thứ i, m
– hệ số dẫn nhiệt tương ứng với lớp tường thứ i, W/m.K
1.1.3. Phƣơng trình truyền nhiệt qua tƣờng hình trụ nhiều lớp
̅̅̅
Q=

KL – hệ số truyền nhiệt c a 1m chiều dài ống, W/m.K
L – chiều dài ống, m
H số truyền nhi t KL ối với tườ g

trụ có


ớp x c ị

t eo cô g t ức:
6


, W/m.K

∑

– hệ số cấp nhiệt ( ở hai ph a c a ống, giữa lưu thể và bề mặt ống), W/m2.K
r1,r2 – nhiệt trở cặn b n ph a trong và ngoài c a ống, m2.K/W
d1, dn+1 – ường k nh trong và ngoài c a ống, m
di, di+1 – ường k nh trong ngoài c a lớp thứ i, m
– hệ số dẫn nhiệt lớp tương ứng thứ i, W/m.K
Hi u số nhi t ộ tru g
Đối với chế

Đối với chế

i ưu t

chuy n ộng thuận chiều v

gược chiều:

xu i chiều với Δtlớn = t1V – t2V và Δtnhỏ = t1R – t2R:
tlớn + tnhỏ
tlog =
t

ln lớn
tnhỏ
người chiều Δtlớn = t1v – t2r và Δtnhỏ = t1r – t2v

tlớn
tnhỏ

2 thì tlog =

tlớn + tnhỏ
2

Ở bài th nghiệm này ta tiến hành với ống truyền nhiệt, do vậy ta xem như là truyền
nhiệt ở tường hình trụ 1 lớp nên c ng thức trở thành:
Q=

Δtlog

(2)

L – chiều dài ống, m
KL – hệ số truyền nhiệt dài, W/m.
– chênh lệch nhiệt
Độ c

trung bình logarit,

nh nhi t ộ tru g

og rit

( 3)

tL: hiệu số nhiệt
tN: hiệu số nhiệt

giữa dòng n ng và dòng l nh ở ầu vào hoặc ầu ra c giá trị lớn
giữa dòng n ng và dòng l nh ở ầu vào hoặc ầu ra c giá trị nhỏ

1.1.4. Hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết, KL *
(4)
dng, dtr – ường k nh ngoài và trong c a ống truyền nhiệt, m
7


– hệ số dẫn nhiệt c a ống, W/m.K
rb – nhiệt trở c a lớp cáu, m
db – ường k nh lớp cáu, m
Ở bài th nghiệm này, lớp cáu coi như kh ng áng kể, tức là rb và db  0.
1.1.5. Hệ số cấp nhiệt

,

giữa vách ngăn và dòng lƣu chất
(

Các hệ số A, n, m

)

(5)


là các hệ số th c nghiệm, tuỳ thu c vào các yếu tố sau:

 Chế
ch y c a dòng lưu chất.
 S tương quan giữa dòng ch y và bề mặt truyền nhiệt.
 Đặc iểm bề mặt truyền nhiệt (
nhám, hình d ng,…)

1.2. THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM.
Hệ thống thiết bị th nghiệm c 2 kiểu kết cấu bề mặt truyền nhiệt như sau:
 Kiểu A
o i ống lồng ống mà lưu chất ch y ngang mặt ngồi c a ống trong. Hai
dịng ch y c phương vu ng g c nhau (chéo chiều nhau).
 Kiểu B (B1, B2): o i ống lồng ống ơn gi n, lưu chất ch y dọc bề mặt ngồi c a
ống trong. Hai dịng ch y c phương song song với nhau. Trong , với ống 1 thì
2 dịng lưu chất ch y ngược chiều nhau, với ống 2 thì 2 dịng lưu chất ch y xu i
chiều nhau.

1

thống truyền nhi t ống lồng ống tại p ò g t í g i

u tr

v t iết bị cơ ọc.
8


B


Đường k nh (mm)
ng trong
ng ngoài

iểu ống

Φ14/16
Φ14/16

A
B

3

1

t ố g

g iều

Chiều dài (mm)
1.000
1.000

Φ26/28
Φ26/28

i


* Ghi chú
2

I – ồn chứa – gia
nhiệt.
II – ưu lượng kế
dòng n ng.
III – ưu lượng kế
dòng l nh.
IV – ơm cấp.

B2 –
trao i
nhiệt d ng dòng
ch y song song
c ng chiều.
B1 –
trao i
nhiệt d ng dòng

ơ ồ gu

vi c c

t ố g

1 – Van cấp nước
cho bồn chứa.
2, 3 – Van chỉnh
lưu lượng dòng

n ng.
4, 5, 6 – Van ng
mở dòng n ng vào
các b trao
i
nhiệt.
7 – Van chỉnh lưu
lượng dòng l nh.

8, 9, 10 – Van ng
mở dòng l nh vào
9


ch y song song
ngược chiều.
A–
trao i
nhiệt d ng dòng
ch y vu ng g c.

các b trao i
nhiệt.
11 – Van x áy
bồn chứa

1.3. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM.
1.3.1. Bƣớc 1 Chu n b .
-


Đọc trước giáo trình và nghe gi ng bài kĩ lưỡng trước khi th c nghiệm ể làm quen với hệ
thống thiết bị, tìm hiểu các van và tác dụng c a n .
àm quen với thiết bị o nhiệt , các vị tr o và cách iều chỉnh c ng tắc ể o nhiệt
.
àm quen với thiết bị o lưu lượng và cách iều chỉnh lưu lượng. Cách ọc lưu lượng kế
ch nh xác.
Xác ịnh các i lượng cần o.
Đo lưu lượng dòng n ng, dòng l nh, nhiệt
ở các vị tr cần thiết. ập b ng ể ghi kết
qu o.
1.3.2. Bƣớc 2 Cho hệ thống ho t

-

ở van 1 châm nước vào ầy bồn chứa rồi

ng và ghi nh n số liệu.
ng l i. Sau

ấn nút mở hệ thống gia nhiệt

tr ng b ng iều khiển.
-

hi èn NGUỒN sáng báo c
Xoay c ng tắc c a GI
nhiệt ho t

iện bật C lên.


NHIỆT theo chiều kim ồng hồ. Đèn ho t

ng sáng. Cụm gia

ng.

-

Đ ng tất c các van.

ở van 3.

-

Sau 30 phút, bấm nút ch y c a Ơ . Đèn ho t

ng sáng. ơm ly tâm ho t

ng và bơm

nước tuần hoàn.

10


-

hệ thống n ịnh (kho ng 87oC), mở 1 trong các cặp van tương ứng: 4 –

Chờ cho nhiệt


8, 5 – 9, 6 – 10. Điều chỉnh van 3 và 7 ể c lưu lượng dòng n ng và dòng l nh theo yêu
cầu. Chỉ số lưu lượng ược ọc trên lưu lượng kế.
-

Chờ 5 phút rồi ấn và giữ nút cần thiết trong số 4 nút trên t

iện ể c nhiệt

t i vị tr

tương ứng:
VÀO

RA

DÕNG NĨNG

I

III

DÕNG LẠNH

II

IV

Nút bấm
I

II
III
IV

Nhiệt
lƣu chất
Dịng n ng i vào
Dòng l nh i vào
Dòng n ng i ra
Dòng l nh i ra

1.3.3. Bƣớc 3 Dừng hệ thống.
-

Xoay c ng tắc c a GI
nhiệt ngưng ho t

-

NHIỆT ngược chiều kim ồng hồ. Đèn ho t

ng tắt. Cụm gia

ng.

ấm nút ngừng c a Ơ . Đèn ho t ng tắt. ơm ly tâm ngưng ho t ng.
Tắt C .
Đ ng tất c các van. ở van 11 ể x nước trong bồn chứa – gia nhiệt. h ng cần x hết
ể tiết kiệm nước cho các nh m sau tiếp tục th c hiện.


11


CHƢƠNG 2 KẾT QUẢ
ẾT U

2.1.

S

IỆU THÍ NGHIỆM.

2.1.1. Số liệu th .
B

2

ưu lượng
dòng n ng G1
(L/ph)
ưu lượng
dòng l nh G2
(L/ph)

-

.

4


8

10

t1V
(oC)

t1R
(oC)

t2V
(oC)

t2R (oC)

t1V
t1R
t2V
t2R
t1V
t1R
t2V
t2R
o
o
o
o
o
o
o

( C) ( C) ( C) ( C) ( C) ( C) ( C) (oC)

4

88,4

76,2

38,7

45,9

88,4 78,7 34,4 42,5 87,7 79,6 35,7 43,0

8

88,0

75,0

36,1

37,2

87,3 77,7 34,0 38,7 87,5 78,7 33,5 38,8

12

88,2


74,0

34,5

35,8

87,0 76,9 34,0 36,8 86,6 78,2 33,4 36,7

B

3

B -

ề

ưu lượng
dòng n ng G1
4
(L/ph)
ưu lượng
t1V
t1R
t2V
dòng l nh G2 o
o
( C) ( C) (oC)
(L/ph)

8


.
10

t2R
(oC)

t1V
t1R
o
( C) (oC)

t2V
(oC)

t2R
(oC)

t1V
t1R
o
( C) (oC)

t2V
(oC)

t2R
(oC)

4


87,7 76,7

33,1

40,6

87,3 79,7

33,2

42,0

87,1 79,9

32,1

40,9

8

86,6 73,9

33,4

37,3

85,0 77,4

33,8


37,8

86,0 78,1

32,7

38,0

12

86,9 72,5

33,4

35,9

85,7 75,9

32,1

36,5

85,6 76,9

32,1

36,8

12



B

B -

4

ưu lượng
dòng n ng G1
(L/ph)
ưu lượng
dòng l nh G2
(L/ph)

ề
4

8

.
10

t1V
t1R
o
( C) (oC)

t2V
(oC)


t2R
(oC)

t1V
t1R
o
( C) (oC)

t2V
(oC)

t2R
(oC)

t1V
t1R
o
( C) (oC)

t2V
(oC)

t2R
(oC)

4

85,6 77,0


32,1

39,1

87,1 80,0

32,1

41,3

86,6 80,2

32,2

41,1

8

86,3 75,0

32,1

36,7

85,6 77,5

32,2

37,8


85,8 78,5

31,9

37,9

12

86,5 73,4

32,0

35,4

85,8 75,9

32,0

36,4

84,4 77,2

31,9

36,5

2.1.2.

lý số liệu th .


1. T

xá định tổn thất nhi t.

a) Tính nhiệt lƣợng Q:


T nh mẫu trường hợp: lưu lượng dòng n ng G1 = 4 L/ph và lưu lượng dòng l nh G2 = 4
L/ph trong ống A.
Ta c : t1V = 88,4oC và t1R = 76,2oC

→ Nhiệt

(oC)

trung bình trong ống là: t1TB =

Từ t1TB = 82,3℃ tra b ng 43 –

ng tra cứu Quá trình cơ học, truyền nhiệt – truyền

khối, áp dụng phương pháp n i suy ở 80oC và 90oC , ta c :
ρ = 970,39 kg/m3
C1 = 4,19 kJ/kg.K = 4190 J/kg.K
ưu lượng dòng n ng: G1 = 4 L/ph =
ặt khác,

= 6,67 x 10-5 m3/s

i ơn vị c : G1 = 6,67 x 10-5 x 970,39 = 0,0647 kg/s


→ Q1 = G1 . C1 . (t1V – t1R) = 0,0647 x 4190 x (88,4 – 76,2) = 3307,33 W
(T ực i p ép tí tươ g tự c o c c trườ g ợp
t u ược ết qu
ư
dưới)

cc

ưu ượ g dị g ó g v

ạ

t sẽ

13


 T i ống A
B

5 N
ρ,
kg/m3
970,39

C1,
J/kg.K

Q1 , W


76,2

t1TB,
o
C
82,30

4190

3306,96

88,0

75,0

81,50

970,95

4190

3525,84

12

88,2

74,0


81,10

971,23

4190

3852,42

0,12926

4

88,4

78,7

83,55

969,48

4190

5253,68

0,0001333

0,12937

8


87,3

77,7

82,50

970,25

4190

5203,64

8

0,0001333

0,12941

12

87,0

76,9

81,95

970,60

4190


5476,64

10

0,0001667

0,16157

4

87,7

79,6

83,65

969,41

4190

5483,47

10

0,0001667

0,16164

8


87,5

78,7

83,10

969,83

4190

5959,93

10

0,0001667

0,16172

12

86,6

78,2

82,40

970,32

4190


5691,90

G1 ,
L/ph

G1, m3/s

G1, kg/s

G2 ,
L/ph

t1V,
o
C

t1R,
o
C

4

0,0000667

0,06469

4

88,4


4

0,0000667

0,06473

8

4

0,0000667

0,06475

8

0,0001333

8

B
G1 ,
L/ph

6 N

3

G2, m /s


ρ,
kg/m3
991,08

C2,
J/kg.K

45,9

t2TB,
o
C
42,30

4180

Q2 , W
1988,50

G2 ,
L/ph

t2V,
o
C

t2R,
o
C


4

38,7

4

G2, kg/s
0,0000667 0,06607

4

0,0001333 0,13245

8

36,1

37,2

36,65

993,34

4180

608,98

4

0,0002000 0,19879


12

34,5

35,8

35,15

993,94

4180

1080,21

8

0,0000667 0,06617

4

34,4

42,5

38,45

992,62

4180


2240,54

8

0,0001333 0,13246

8

34,0

38,7

36,35

993,46

4180

2602,34

8

0,0002000 0,19877

12

34,0

36,8


35,40

993,84

4180

2326,38

10

0,0000667 0,06615

4

35,7

43,0

39,35

992,26

4180

2018,52

10

0,0001333 0,13247


8

33,5

38,8

36,15

993,54

4180

2934,78

10

0,0002000 0,19880

12

33,4

36,7

35,05

993,98

4180


2742,19

14


 T i ống B1
B
G1 ,
L/ph

7 N

B

4190

2982,58

4

87,7

76,7

4

0,0000667 0,06479

8


86,6

73,9

80,25

971,85

4190

3447,67

4

0,0000667 0,06481

12

86,9

72,5

79,70

972,18

4190

3910,50


8

0,0001333 0,12927

4

87,3

79,7

83,50

969,55

4190

4116,58

8

0,0001333 0,12949

8

85

77,4

81,20


971,16

4190

4123,42

8

0,0001333 0,12953

12

85,7

75,9

80,80

971,44

4190

5318,57

10

0,0001667 0,16159

4


87,1

79,9

83,50

969,55

4190

4874,90

10

0,0001667 0,16176

8

86

78,1

82,05

970,57

4190

5354,45


10

0,0001667 0,16185

12

85,6

76,9

81,25

971,13

4190

5900,07

G1 ,
L/ph

t1R,
o
C

Q1 , W

0,0000667 0,06471


B

t1V,
o
C

C1,
J/kg.K

4

G1, kg/s

G2 ,
L/ph

ρ,
kg/m3
970,68

t1TB,
o
C
82,20

G1, m3/s

8 N

B

t2V,
o
C

t2R,
o
C

C2,
J/kg.K

Q2 , W

4180

2075,91

4

0,0000667 0,06622

4

33,1

40,6

4

0,0001333 0,13251


8

33,4

37,3

35,35

993,86

4180

2160,25

4

0,0002000 0,19883

12

33,4

35,9

34,65

994,14

4180


2077,75

8

0,0000667 0,06620

4

33,2

42

37,60

992,96

4180

2435,00

8

0,0001333 0,13249

8

33,8

37,8


35,80

993,68

4180

2215,24

8

0,0002000 0,19886

12

32,1

36,5

34,30

994,28

4180

3657,36

10

0,0000667 0,06623


4

32,1

40,9

36,50

993,4

4180

2436,08

10

0,0001333 0,13251

8

32,7

38

35,35

993,86

4180


2935,73

10

0,0002000 0,19884

12

32,1

36,8

34,45

994,22

4180

3906,49

G2, kg/s

G2 ,
L/ph

ρ,
kg/m3
993,26


t2TB,
o
C
36,85

G2, m3/s

15


 T i ống B2
B
G1 ,
L/ph

9 N

B

4190

2332,82

4

85,6

77,0

4


0,0000667 0,06477

8

86,3

75,0

80,65

971,55

4190

3066,65

4

0,0000667 0,06480

12

86,5

73,4

79,95

972,03


4190

3556,92

8

0,0001333 0,12927

4

87,1

80,0

83,55

969,52

4190

3845,61

8

0,0001333 0,12946

8

85,6


77,5

81,55

970,92

4190

4393,58

8

0,0001333 0,12952

12

85,8

75,9

80,85

971,41

4190

5372,65

10


0,0001667 0,16160

4

86,6

80,2

83,40

969,62

4190

4333,55

10

0,0001667 0,16175

8

85,8

78,5

82,15

970,50


4190

4947,42

10

0,0001667 0,16191

12

84,4

77,2

80,80

971,44

4190

4884,40

G1 ,
L/ph

t1R,
o
C


Q1 , W

0,0000667 0,06474

B

t1V,
o
C

C1,
J/kg.K

4

G1, kg/s

G2 ,
L/ph

ρ,
kg/m3
971,09

t1TB,
o
C
81,30

G1, m3/s


10 N

B
t2V,
o
C

t2R,
o
C

C2,
J/kg.K

Q2 , W

4180

1938,49

4

0,0000667 0,06625

4

32,1

39,1


4

0,0001333 0,13257

8

32,1

36,7

34,40

994,24

4180

2548,97

4

0,0002000 0,19890

12

32

35,4

33,70


994,52

4180

2826,82

8

0,0000667 0,06622

4

32,1

41,3

36,70

993,32

4180

2546,61

8

0,0001333 0,13253

8


32,2

37,8

35,00

994,00

4180

3102,34

8

0,0002000 0,19886

12

32

36,4

34,20

994,32

4180

3657,51


10

0,0000667 0,06622

4

32,2

41,1

36,65

993,34

4180

2463,62

10

0,0001333 0,13254

8

31,9

37,9

34,90


994,04

4180

3324,07

10

0,0002000 0,19886

12

31,9

36,5

34,20

994,32

4180

3823,76

G2, kg/s

G2 ,
L/ph


ρ,
kg/m3
993,76

t2TB,
o
C
35,60

G2, m3/s

16


b)
ác nh tốn thất nhiệt:
 T nh mẫu trường hợp: lưu lượng dòng n ng G1 = 4 L/ph và lưu lượng dòng l nh G2 = 4
L/ph trong ống A.
Ta c : Q1 = 3306,96 W
Q2 = 1988,50 W
→ ΔQ = Q1 – Q2 = 3306,96 – 1988,50 = 1318,46 W
(T ực i p ép tí tươ g tự c o c c trườ g ợp
t u ược ết qu
ư
dưới)

cc

ưu ượ g dị g ó g v


ạ

t sẽ

 T i ống A
B

11 Tổ

ấ

G1, L/ph

G2, L/ph

Q1 , W

Q2 , W

ΔQ

4

4

3306,96

1988,50

1318,46


4

8

3525,84

608,98

2916,86

4

12

3852,42

1080,21

2772,20

8

4

5253,68

2240,54

3013,13


8

8

5203,64

2602,34

2601,31

8

12

5476,64

2326,38

3150,26

10

4

5483,47

2018,52

3464,95


10

8

5959,93

2934,78

3025,14

10

12

5691,90

2742,19

2949,71

17


 T i ống B1
B

12 Tổ

ấ


B

G1, L/ph

G2, L/ph

Q1 , W

Q2 , W

ΔQ

4

4

2982,58

2075,91

906,66

4

8

3447,67

2160,25


1287,42

4

12

3910,50

2077,75

1832,74

8

4

4116,58

2435,00

1681,58

8

8

4123,42

2215,24


1908,17

8

12

5318,57

3657,36

1661,21

10

4

4874,90

2436,08

2438,82

10

8

5354,45

2935,73


2418,72

10

12

5900,07

3906,49

1993,58

 T i ống B2
B

13 Tổ

ấ

B

G1, L/ph

G2, L/ph

Q1 , W

Q2 , W


ΔQ

4

4

2332,82

1938,49

394,32

4

8

3066,65

2548,97

517,68

4

12

3556,92

2826,82


730,09

8

4

3845,61

2546,61

1299,01

8

8

4393,58

3102,34

1291,24

8

12

5372,65

3657,51


1715,14

10

4

4333,55

2463,62

1869,94

10

8

4947,42

3324,07

1623,35

10

12

4884,40

3823,76


1060,64

18


2. T


u s nhi độ r

bì

r

.

T nh mẫu trường hợp: lưu lượng dòng n ng G1 = 4 L/ph và lưu lượng dòng l nh G2 = 4
L/ph trong ống A
Theo b ng số liệu th , ta c :
t1V = 88,4oC
t1R = 76,2oC
t2V = 38,7oC
t2R = 45,9oC
→ Δtl = t1V – t2R = 88,4 – 45,9 = 42,5oC
→ ΔtN = t1R – t2V = 76,2 – 38,7 = 37,5oC
o

C

(T ực i p ép tí tươ g tự c o c c trườ g ợp

t u ược ết qu
ư
dưới)

cc

ưu ượ g dị g ó g v

ạ

t sẽ

 T i ống A
B

14 H

độ r

bì

r

G1, L/ph G2, L/ph t1V, oC t1R, oC t2V, oC t2R, oC Δtl, oC ΔtN, oC Δtlog, oC
42,5
37,5
39,95
4
4
88,4

76,2
38,7
45,9
4

8

88,0

75,0

36,1

37,2

50,8

38,9

44,59

4

12

88,2

74,0

34,5


35,8

52,4

39,5

45,65

8

4

88,4

78,7

34,4

42,5

45,9

44,3

45,10

8

8


87,3

77,7

34,0

38,7

48,6

43,7

46,11

8

12

87,0

76,9

34,0

36,8

50,2

42,9


46,45

10

4

87,7

79,6

35,7

43,0

44,7

43,9

44,30

10

8

87,5

78,7

33,5


38,8

48,7

45,2

46,93

10

12

86,6

78,2

33,4

36,7

49,9

44,8

47,30

19



 T i ống B1
B

15 H

độ r

bì

r

B

G1, L/ph G2, L/ph t1V, oC t1R, oC t2V, oC t2R, oC Δtl, oC ΔtN, oC Δtlog, oC
47,1
43,6
45,33
4
4
87,7
76,7
33,1
40,6
4

8

86,6

73,9


33,4

37,3

49,3

40,5

44,76

4

12

86,9

72,5

33,4

35,9

51,0

39,1

44,79

8


4

87,3

79,7

33,2

42,0

45,3

46,5

45,90

8

8

85,0

77,4

33,8

37,8

47,2


43,6

45,38

8

12

85,7

75,9

32,1

36,5

49,2

43,8

46,45

10

4

87,1

79,9


32,1

40,9

46,2

47,8

47,00

10

8

86,0

78,1

32,7

38,0

48,0

45,4

46,69

10


12

85,6

76,9

32,1

36,8

48,8

44,8

46,77

 T i ống B2
B

16 H

độ r

bì

r

B


G1, L/ph G2, L/ph t1V, oC t1R, oC t2V, oC t2R, oC Δtl, oC ΔtN, oC Δtlog, oC
53,5
37,9
45,25
4
4
85,6
77
32,1
39,1
4

8

86,3

75

32,1

36,7

54,2

38,3

45,79

4


12

86,5

73,4

32

35,4

54,5

38,0

45,76

8

4

87,1

80

32,1

41,3

55


38,7

46,37

8

8

85,6

77,5

32,2

37,8

53,4

39,7

46,21

8

12

85,8

75,9


32

36,4

53,8

39,5

46,28

10

4

86,6

80,2

32,2

41,1

54,4

39,1

46,33

10


8

85,8

78,5

31,9

37,9

53,9

40,6

46,94

10

12

84,4

77,2

31,9

36,5

52,5


40,7

46,35

20


3. T


ực nghi m.

s truyền nhi

T nh mẫu trường hợp: lưu lượng dòng n ng G1 = 4 L/ph và lưu lượng dòng l nh G2 = 4
L/ph trong ống A

Dịng n ng

W/m.K

Dịng l nh

W/m.K

(Thực hi p ép tí tươ g tự c o c c trường hợp
t u ược kết qu
ư
dưới)


cc

ưu ượ g dị g ó g v

ạnh ta sẽ

 T i ống A
B

17 H

G1, L/ph G2, L/ph

r

4

4

Q1 , W
3306,96

4

8

3525,84

4


12

8

ề
Q2 , W
1988,50
608,98

ự
Δtlog, oC KL1, W/m.K KL2, W/m.K
39,95
82,78
49,77
44,59

79,07

13,66

3852,42 1080,210

45,65

84,39

23,66

4


5253,68

2240,54

45,10

116,49

49,68

8

8

5203,64

2602,34

46,11

112,85

56,44

8

12

5476,64


2326,38

46,45

117,90

50,08

10

4

5483,47

2018,52

44,30

123,78

45,56

10

8

5959,93

2934,78


46,93

127,00

62,54

10

12

5691,90

2742,19

47,30

120,34

57,97

21


 T i ống B1
B

18 H

r


ề

ự

B

4

4

Q1 , W
Q2, W Δtlog, oC KL1, W/m.K KL2, W/m.K
2982,58 2075,91 45,33
65,80
45,80

4

8

3447,67 2160,25

44,76

77,03

48,26

4


12

3910,50 2077,75

44,79

87,31

46,39

8

4

4116,58 2435,00

45,90

89,69

53,05

8

8

4123,42 2215,24

45,38


90,86

48,82

8

12

5318,57 3657,36

46,45

114,50

78,74

10

4

4874,90 2436,08

47,00

103,72

51,83

10


8

5354,45 2935,73

46,69

114,68

62,88

10

12

5900,07 3906,49

46,77

126,15

83,53

G1, L/ph G2, L/ph

 T i ống B2
B

19 H

r


ề

ự

B

4

4

Q1 , W
Q2, W Δtlog, oC KL1, W/m.K KL2, W/m.K
2332,82 1938,49 45,25
51,55
42,84

4

8

3066,65 2548,97

45,79

66,97

55,67

4


12

3556,92 2826,82

45,76

77,73

61,77

8

4

3845,61 2546,61

46,37

82,93

54,92

8

8

4393,58 3102,34

46,21


95,08

67,14

8

12

5372,65 3657,51

46,28

116,09

79,03

10

4

4333,55 2463,62

46,33

93,54

53,18

10


8

4947,42 3324,07

46,94

105,40

70,82

10

12

4884,40 3823,76

46,35

105,38

82,50

G1, L/ph G2, L/ph

22


s cấp nhi t α1, α2.


4. T
ác

a)

nh chế

chảy của lƣu chất bằng chu n số Re.

Re =
Trong

=

:

w = = là vận tốc dòng, m/s2
𝜐: là

ng học c a lưu chất, m2 /s ( ược xác ịnh ở nhiệt

nhớt

trung bình c a lưu chất).

𝜌: là khối lượng riêng c a lưu chất, kg/m3 (tra b ng 43 – B ng tra cứu Quá trình cơ học, truyền
nhiệt – truyền khối, áp dụng phương pháp n i suy ở nhiệt trung bình).
𝜇: là
nhớt ng l c học c a lưu chất, Pa.s (tra b ng 43 – B ng tra cứu Quá trình cơ học,
truyền nhiệt – truyền khối, áp dụng phương pháp n i suy ở nhiệt trung bình).

l: là k ch thước hình học ặc trưng, m. Trường hợp dịng lưu chất chuyển
kh ng tròn, l ược t nh như sau:

ng qua tiết diện

l=
Với:
F là diện t ch mặt cắt (tiết diện ngang mà dòng lưu chất chuyển

ng qua), m2 .

π là chu vi tiết diện ướt (chu vi mà chất lỏng tiếp xúc với bề mặt trao


i nhiệt), m.

Tiết diện mặt cắt:

Đối với dòng n ng: ta s dụng ường k nh trong c a ống n ng (cho c ống
thể dtrong n ng = 14 mm = 0,014m.
→ F1

=

và ), cụ

= 1,539 x 10-4 m2

=


Đối với dòng l nh: ta s dụng ường k nh trong c a ống l nh (dtrong l nh = 26 mm =
0,026 m) trừ cho ường k nh ngoài c a ống n ng (dngoài n ng = 16 mm = 0,016 m) ể ược
phần tiết diện mà dòng lưu chất ch y qua.
(

→ F2


=

)

=

(

)

= 3,299 x 10-4 m2

ch thước hình học ặc trưng:
23


Đối với dịng n ng: k ch thước hình học ặc trưng sẽ bằng ường k nh trong c a ống
n ng (cho c ống

và ), cụ thể l1 = dtrong nóng = 14mm = 0,014 mm

Đối với dịng l nh: ta chia làm 2 trường hợp:

 Đối với ống A: do dòng lưu chất l nh ch y dọc theo ph a ngoài thành ống n ng
nên l sẽ bằng ường k nh ngoài c a ống n ng, cụ thể như sau:
l2A = dngồi nóng = 16 mm = 0,016m.
 Đối với ống B: k ch thước hình học ặc trưng sẽ ược t nh toán cụ thể như sau:
l2B =

(

)

(

)

dtrong l

nh –

dngồi nóng = 0,026 – 0,016 = 0,01m

b) ác nh chu n số Nu.
 T nh mẫu trường hợp: lưu lượng dòng n ng G1 = 4 L/ph và lưu lượng dòng l nh G2 = 4
L/ph trong ống A.
Vận tốc c a dòng n ng là: w1

=

Vận tốc c a dòng l nh là: w2

=


Từ t1TB = 82,3℃ tra b ng 43 – B ng tra cứu Quá trình cơ học, truyền nhiệt –truyền khối,
áp dụng phương pháp n i suy ở 80℃ và 90℃ , ta c :
ρ1 = 970,39 kg/m3
µ1 = 0,0003458 Pa.s
Từ t2TB = 42,3℃ tra b ng 43 – B ng tra cứu Quá trình cơ học, truyền nhiệt –truyền khối,
áp dụng phương pháp n i suy ở 40℃ và 50℃ , ta c :
ρ2 = 991,08 kg/m3
µ2 = 0,0006322 Pa.s
Chuẩn s Reynold c

– l nh lầ

:

Re1 =
Re2 =
24


(Thực hi p ép tí tươ g tự c o c c trường hợp
t u ược kết qu
ư
dưới)

cc

ưu ượ g dị g ó g v lạnh ta sẽ

 T i ống A

B ng 20. Chuẩn s Reynold c
G1 , G2 ,
L/ph L/ph

t1TB,
o
C

ρ1 ,
kg/m3

µ1 , Pa.s

i ng A.
w1 ,
m/s

l1, m

F1, m2

Re1

4

4

82,3

970,39


0,0003458

0,433 0,014

0,0001539

17018

4

8

81,5

970,95

0,0003474

0,433 0,014

0,0001539

16952

4

12

81,1


0,0003494

0,433 0,014

0,0001539

16858

8

4

83,55

971,23
969,48

0,0003408

0,866 0,014

0,0001539

34504

8

8


82,5

970,25

0,000345

0,866 0,014

0,0001539

34111

8

12

81,95

970,60

0,0003451

0,866 0,014

0,0001539

34118

10


4

83,7

0,0003404

1,083 0,014

0,0001539

43177

10

8

83,1

969,41
969,83

0,0003426

1,083 0,014

0,0001539

42919

10


12

82,4

970,32

0,0003454

1,083 0,014

0,0001539

42592

B ng 21. Chuẩn s Reynold c
G1 , G2 ,
L/ph L/ph

l nh t i ng A.

t2TB,
o
C

ρ2 ,
kg/m3

µ2, Pa.s


w2 ,
m/s

l2A, m

F2, m2

Re2

4

4

42,30

991,08

0,0006322

0,202

0,016

0,0003299 5069

4

8

36,65


993,34

0,0007062

0,404

0,016

0,0003299 9095

4

12

35,15

993,94

0,0007283

0,606

0,016

0,0003299 13238

8

4


38,45

992,62

0,0006798

0,202

0,016

0,0003299 4721

8

8

36,35

993,46

0,0007107

0,404

0,016

0,0003299 9040

8


12

35,40

993,84

0,0007246

0,606

0,016

0,0003299 13304

10

4

39,35

992,26

0,0006666

0,202

0,016

0,0003299


4813

10

8

36,15

993,54

0,0007136

0,404

0,016

0,0003299

9003

10

12

35,05

993,98

0,0007298


0,606

0,016

0,0003299 13212

25