Giáo trình kỹ thuật nhiệt - Chương 1
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (27.74 KB, 7 trang )
9/24/2009
1
Kỹ Thuật Nhiệt
• Mã môn học: 074001
• Tên tiếng Anh: Thermo Engineering
• Số tín chỉ: 02
• Thời khóa biểu:
Thứ Sáu – Tiết 6,7 – Phòng B.205
Thứ Sáu – Tiết 8,9 – Phòng B.209
• Giảng viên: Th.S Trần Vũ Hải Đăng
• Cellphone No.: 0909.89.35.39
• Email:
• Forum:
Giáo Trình
Học liệu bắt buộc:
• [1]. Phạm Lê Dần, Đặng Quốc Phú, 2009. “Cơ sở kỹ thuật nhiệt”,
NXB Giáo Dục.
• [2]. Phạm Lê Dần, Đặng Quốc Phú, 2009. “Bài tập Cơ sở kỹ thuật
nhiệt” NXB Giáo Dục.
Học liệu tham khảo:
• [3]. Nguyễn Bốn, Hoàng Ngọc Đồng, 1999. “Nhiệt kỹ thuật”, NXB
Giáo Dục.
• [4]. Bùi Hải, Hoàng Ngọc Đồng, 1999. “Bài tập kỹ thuật nhiệt”,
NXB Khoa học & Kỹ thuật.
PHẦN 1
NHIỆT ĐỘNG
KỸ THUẬT
9/24/2009
2
Chương 1:
Những khái niệm cơ bản &
Phương trình trạng thái của
môi chất ở thể khí
1.1. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA THIẾT BỊ NHIỆT
• Thiết bị Nhiệt:
- Động cơ nhiệt
- Máy lạnh / Bơm nhiệt
Động cơ Nhiệt
• Máy hơi, động cơ đốt trong, Tuabin hơi, Tuabin
khí, động cơ phản lực, tên lửa, ...
• Biến nhiệt năng thành cơ năng hoặc điện năng.
• Nguyên lý: môi chất nhận nhiệt từ nguồn nóng,
chuyển hóa 1 phần nhiệt năng thành cơ năng và
nhả phần nhiệt còn lại cho nguồn lạnh rồi tiếp tục
1 chu trình mới.
• Nguồn nóng: buồng đốt, phản ứng hạt nhân, bức
xạ nhiệt, địa nhiệt,...
• Nguồn lạnh: không khí và nước trong môi trường
9/24/2009
3
Bơm nhiệt / Máy lạnh
• Nguyên lý: Môi chất nhận nhiệt từ nguồn lạnh,
đem nhiệt lượng đó cùng với phần năng lượng
do bên ngoài hỗ trợ truyền cho nguồn nóng.
• Năng lượng bên ngoài: Cơ năng, Điện năng,
Nhiệt năng,...
Một số khái niệm và định nghĩa
• Hệ thống nhiệt: tập hợp những đối tượng được
tách ra để nghiên cứu các hiện tượng về nhiệt. Có
thể chia thành hệ thống kín, hệ thống hở, hệ thống
cô lập, hệ thống đoạn nhiệt,...
• Nguồn nhiệt: những vật trao đổi nhiệt với môi
chất. Nguồn có nhiệt độ cao là nguồn nóng, nguồn
có nhiệt độ thấp hơn là nguồn lạnh.
• Môi chất: chất mà thiết bị dùng để truyền tải và
chuyển hóa nhiệt năng với các dạng năng lượng
khác. Thường dùng môi chất ở pha hơi (khí) vì có
khả năng co dãn rất lớn.
1.2. SỰ THAY ĐỔI TRẠNG THÁI &
CHUYỂN PHA CỦA ĐƠN CHẤT
• Các quá trình:
- Nóng chảy và đông đặc
- Hóa hơi và ngưng tụ
- Thăng hoa và ngưng kết
• Các trạng thái:
- Nước sôi (nước bão hòa)
- Hơi bão hòa khô
- Hơi bão hòa ẩm
- Nước chưa sôi
- Hơi quá nhiệt
- Khí lý tưởng và khí thực
9/24/2009
4
1.3. THÔNG SỐ TRẠNG THÁI CỦA MÔI CHẤT
• 3 thông số trạng thái cơ bản trong nhiệt kỹ
thuật:
- Nhiệt độ
- Áp suất
- Thể tích riêng / Khối lượng riêng
• Ngoài ra còn các thông số như nội năng,
Entanpi, Entrôpi, Execgi.
Nhiệt độ & Định luật nhiệt thứ không
• Nhiệt độ biểu thị mức độ nóng / lạnh của môi chất.
• Định luật nhiệt thứ không:
Nếu t
1
= t
3
và t
2
= t
3
thì t
1
= t
2
• Thang nhiệt độ bách phân Celcius (t
o
C)
• Thang nhiệt độ tuyệt đối:Kelvin (TK), Rankine (T
o
R),
Fahrenheit (t
o
F)
• t
o
C = TK – 273 = 5/9 (t
o
F – 32) = 5/9 T
o
R – 273
Áp suất tuyệt đối
• Áp suất tuyệt đối p là lực của môi chất tác
dụng thẳng góc lên một đơn vị diện tích bề mặt
tiếp xúc.
• Đơn vị áp suất tuyệt đối thường dùng là N/m
2
• Các đơn vị khác: bar, mmHg, mmH
2
O, atm.
• 1Pa=1N/m
2
=1/9,81 mmH
2
O =1/133,32 mmHg
=10
-5
bar
• 1 atm = 760 mmHg
9/24/2009
5
Áp suất tuyệt đối
• p = p
k
+ p
d
(p lớn hơn áp suất khí trời)
• p = p
k
- p
ck
(p nhỏ hơn áp suất khí trời)
Trong đó:
p : áp suất tuyệt đối
p
k
: áp suất khí trời
p
d
: áp suất dư
p
ck
: áp suất chân không
Nội năng
• Là tổng của nội động năng và nội thế năng
• Ký hiệu: U (đối với Gkg), u (đối với 1kg)
• Đơn vị:
1kJ = 0,239 kcal = 277,78.10-6 kWh
= 0,948 BTU = 0,527 CHU
Entanpi
• Đối với 1 kg môi chất: i = u + p.v
• Đối với G kg môi chất: I = G.i = U + p.V
