Thí nghiệm Quá trình & Thiết bị - Truyền nhiệt ống lồng ống - Bài 1

Nội dung text: Thí nghiệm Quá trình & Thiết bị - Truyền nhiệt ống lồng ống - Bài 1

1. C 14/16 26/28 1000 2) Phöông phaùp thí nghieäm: • Chuaån bò: - Laøm quen vôùi heä thoáng thieát bò, tìmhieåu caùc van vaø taùc duïng cuûa noù. - Laøm quen vôùi thieát bò ño nhieät ñoä, caùc vò trí ño vaø caùch ñieàu chænh coâng taéc ñeå ño nhieät ñoä. - Laøm quen vôùi thieát bò ño löu löôïng vaø caùch ñieàu chænh löu löôïng. - Xaùc ñònh caùc ñaïi löôïng caàn ño. - Ño löu löôïng doøng noùng, doøng laïnh, nhieät ñoä ôû caùc vò trí caàn thieát. - Laäp baûng ghi keát quaû ño. • Trình töï thí nghieäm: - Caáp nöôùc ñaày vaøo noài ñun (khi nöôùc baét ñaàu chaûy qua oáng chaûy traøn). - Ñoùng caàu dao R1, R2, R3 vaø R4 ñeå ñun nöôùc. - Trong luùc chôø nöôùc ñaït nhieät ñoä caàn thieát, tìm hieåu ñöôøng ñi cuûa caùc doøng treân heä thoáng thí nghieäm vaø caùc van 2 chieàu I vaø II. (maëc ñònh baøi naøy van I coá ñònh) - Khi nöôùc soâi, baét ñaàu tieán haønh thí nghieäm. - Môû caùc van V1, V2, V3, V6 vaø V7. Van V5 luoân ñoùng. - Ñoùng caàu dao P1 ñeå khôûi ñoäng bôm, bôm doøng noùng vaøo heä thoáng thieát bò thí nghieäm. Muoán khaûo saùt oáng naøo ta môû van chaën töông öùng ôû ñaàu vaøo doøng noùng (VN1, VN2, VN3, VN4, VN5) vaø ñaàu ra doøng laïnh (VL1, VL2, VL3, VL4, VL5) cuûa oáng ñoù. Khoùa taát caû caùc van khaùc laïi. - Ñoùng töø töø van V3 ñeå ñieàu chænh löu löôïng cuûa doøng noùng (hoaøn löu moät phaàn doøng noùng veà laïi noài ñun). - Chuù yù raèng doøng noùng ñöôïc ño lieân tuïc vaø ñöôïc hoaøn löu ñeå giaûm toån thaát nhieät. Do chæ coù moät löu löôïng keá neân ta duøng van II ñeå coá ñònh löu löôïng doøng noùng, sau ñoù ñoåi chieàu van II ñeå ño löu löôïng doøng laïnh (öùng vôùi moãi löu löôïng doøng noùng ño 4 giaù trò löu löôïng doøng laïnh). - Ghi caùc ñaïi löôïng caàn ño khi quaù trình oån ñònh hoaøn toaøn. - Ñieàu chænh löu löôïng caùc doøng ñeå thay ñoåi cheá ñoä chaûy vaø laëp laïi thí nghieäm vôùi thoâng soá oån ñònh môùi. - Trong baøi naøy, ta chæ ño giaù trò ôû oáng B vaø oáng C. Page 7 of 38
2. IV.KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM 1) ỐNG B: BẢNG 1: THÔNG SỐ DÒNG NÓNG (ỐNG B) 3 3 o o o 3 2 STT G1 (m /s) G2 (m /s) t1V ( C) t1R ( C) t1TB ( C) ρ1 (kg/m ) Cρ1 (kcal/kg.độ) Cρ1 (J/kg.độ) λ1 (W/m.độ) μ1 (N.s/m ) Pr1 1 0.000094 80 69 74.5 974.89 1.0021 4192.70 0.6709 0.0003790 2.3934 2 0.000142 80 69 74.5 974.89 1.0021 4192.70 0.6697 0.0003799 2.3934 0.000094 3 0.000189 81 69 75 974.89 1.0021 4192.70 0.6695 0.0003799 2.3779 4 0.000227 81 69 75 974.89 1.0021 4192.70 0.6686 0.0003799 2.3779 5 0.000094 80 72 76 974.89 1.0023 4193.41 0.6718 0.0003750 2.3475 6 0.000142 81 71 76 974.89 1.0023 4193.41 0.6713 0.0003750 2.3475 0.000113 7 0.000189 81 71 76 974.89 1.0023 4193.41 0.6697 0.0003750 2.3475 8 0.000227 81 70 75.5 974.89 1.0023 4193.41 0.6697 0.0003750 2.3626 9 0.000094 80 72 76 974.89 1.0023 4193.41 0.6693 0.0003750 2.3475 10 0.000142 80 71 75.5 974.89 1.0023 4193.41 0.6679 0.0003750 2.3626 0.000132 11 0.000189 80 70 75 974.89 1.0021 4192.70 0.6672 0.0003790 2.3779 12 0.000227 80 70 75 974.89 1.0021 4192.70 0.6663 0.0003790 2.3779 13 0.000094 79 72 75.5 974.89 1.0023 4193.41 0.6660 0.0003750 2.3626 14 0.000142 79 71 75 974.89 1.0021 4192.70 0.6645 0.0003790 2.3779 0.000151 15 0.000189 79 71 75 974.89 1.0021 4192.70 0.6649 0.0003790 2.3779 16 0.000227 79 70 74.5 974.89 1.0021 4192.70 0.6637 0.0003790 2.3934 3 2 ρ1 (kg/m ), Cρ1 (kcal/kg.độ), λ1 (W/m.độ), μ1 (N.s/m ), Pr1: các thông số tra bảng. Page 9 of 38
3. BẢNG 3: TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ Ở ỐNG B 3 3 STT G1 (m /s) G1 (kg/s) G2 (m /s) G2 (kg/s) Cρ1 (J/kg.độ) t1V - t1R Cρ2 (J/kg.độ) t2V - t2R Q1 (W) Q2 (W) ΔQ (W) 1 0.09164 0.000094 0.0932 4192.70 11 4178.60 3 4226.40 1168.79 3057.61 2 0.09164 0.000142 0.1410 4192.70 11 4178.39 2 4226.40 1177.92 3048.48 0.000094 3 0.09164 0.000189 0.1877 4192.70 12 4178.31 2 4610.61 1568.35 3042.27 4 0.09164 0.000227 0.2254 4192.70 12 4178.31 1 4610.61 941.84 3668.78 5 0.11016 0.000094 0.0933 4193.41 8 4178.52 2 3695.66 779.47 2916.18 6 0.11016 0.000142 0.1409 4193.41 10 4178.52 3 4619.57 1766.25 2853.32 0.000113 7 0.11016 0.000189 0.1876 4193.41 10 4178.39 1 4619.57 783.90 3835.68 8 0.11016 0.000227 0.2254 4193.41 11 4178.31 2 5081.53 1883.67 3197.86 9 0.12869 0.000094 0.0932 4193.41 8 4178.60 1 4317.05 389.60 3927.46 10 0.12869 0.000142 0.1409 4193.41 9 4178.52 2 4856.68 1177.50 3679.18 0.000132 11 0.12869 0.000189 0.1874 4192.70 10 4178.39 2 5395.40 1566.21 3829.19 12 0.12869 0.000227 0.2253 4192.70 10 4178.39 1 5395.40 941.50 4453.89 13 0.14721 0.000094 0.0932 4193.41 7 4178.60 2 4321.14 779.19 3541.95 14 0.14721 0.000142 0.1409 4192.70 8 4178.52 2 4937.61 1177.50 3760.11 0.000151 15 0.14721 0.000189 0.1876 4192.70 8 4178.39 2 4937.61 1567.79 3369.82 16 0.14721 0.000227 0.2253 4192.70 9 4178.39 1 5554.81 941.50 4613.30 3 3 G1 (kg/s) = G1 (m /s). ρ1 (kg/m ) Q1 = G1C1(t1V – t1R) Q2 = G2C2(t2V – t2R) Page 11 of 38
4. BẢNG 5: TÍNH Δtlog, Kl1 và Kl2 STT Δtlớn = t1V - t2R Δtnhỏ = t1R - t2V Δtlớn/Δtnhỏ ln(Δtlớn/Δtnhỏ) Δtlog L (m) Q1 (W) Kl1 (W/m.K) Q2 (W) Kl2 (W/m.K) 1 38 30 1.2667 0.236388778 33.84 0.925 4226.40 135.01 1168.79 37.34 2 40 31 1.2903 0.25489225 35.31 0.925 4226.40 129.40 1177.92 36.07 3 42 32 1.3125 0.271933715 36.77 0.925 4610.61 135.54 1568.35 46.11 4 43 32 1.3438 0.295464213 37.23 0.925 4610.61 133.88 941.84 27.35 5 39 33 1.1818 0.167054085 35.92 0.925 3695.66 111.24 779.47 23.46 6 40 33 1.2121 0.192371893 36.39 0.925 4619.57 137.25 1766.25 52.48 7 42 33 1.2727 0.241162057 37.32 0.925 4619.57 133.82 783.90 22.71 8 42 33 1.2727 0.241162057 37.32 0.925 5081.53 147.20 1883.67 54.57 9 39 32 1.2188 0.197825743 35.38 0.925 4317.05 131.90 389.60 11.90 10 39 32 1.2188 0.197825743 35.38 0.925 4856.68 148.38 1177.50 35.98 11 40 32 1.2500 0.223143551 35.85 0.925 5395.40 162.70 1566.21 47.23 12 41 32 1.2813 0.247836164 36.31 0.925 5395.40 160.62 941.50 28.03 13 37 35 1.0571 0.055569851 35.99 0.925 4321.14 129.80 779.19 23.41 14 38 32 1.1875 0.171850257 34.91 0.925 4937.61 152.89 1177.50 36.46 15 39 33 1.1818 0.167054085 35.92 0.925 4937.61 148.62 1567.79 47.19 16 40 32 1.2500 0.223143551 35.85 0.925 5554.81 167.50 941.50 28.39 Page 13 of 38
5. BẢNG 7: KIỂM TRA LẦN 1 (ỐNG B) * STT Kl Δt1* Sai số Δt1 (%) Δt2* Sai số Δt2 (%) 1 23.35 0.118 79.97 1.564 95.07 2 28.09 0.148 83.32 1.603 95.13 3 31.99 0.177 85.31 1.643 95.18 4 34.74 0.195 86.60 1.645 95.20 5 23.87 0.114 77.47 1.672 95.07 6 28.84 0.140 81.83 1.666 95.12 7 32.75 0.164 84.06 1.685 95.16 8 35.39 0.176 85.34 1.671 95.17 9 24.05 0.104 76.23 1.658 95.04 10 28.85 0.124 80.64 1.634 95.09 11 32.76 0.144 83.15 1.634 95.12 12 35.71 0.159 84.63 1.640 95.15 13 24.06 0.098 74.91 1.695 95.03 14 28.96 0.115 79.57 1.621 95.07 15 33.06 0.135 82.08 1.648 95.10 16 35.98 0.146 83.69 1.631 95.12 λCu (W/m.K) = 385 dtrong (m) = 0.014 dngoài (m) = 0.016 * Kl : hệ số truyền nhiệt dài (lý thuyết) K . t log t 1 1 t t Sai số | t(%) | sau truoc 100 ttruoc Page 15 of 38
6. * BẢNG 10: BẢNG SỐ LIỆU Kl1, Kl2, Kl THEO Re1, Re2 Ở ỐNG B DÒNG NÓNG DÒNG LẠNH 3 3 G1 (ft /ph) G2 (ft /ph) * * Re1 Kl1 Kl Re2 Kl2 Kl 0.2 22001 135.01 23.47 407 37.34 23.47 0.3 21949 129.40 28.23 593 36.07 28.23 0.2 0.4 21949 135.54 32.16 774 46.11 32.16 0.48 21949 133.88 34.93 930 27.35 34.93 0.2 26730 111.24 24.00 400 23.46 24.00 0.3 26730 137.25 28.99 604 52.48 28.99 0.24 0.4 26730 133.82 32.92 789 22.71 32.92 0.48 26730 147.20 35.58 930 54.57 35.58 0.2 31225 131.90 24.17 407 11.90 24.17 0.3 31225 148.38 29.00 604 35.98 29.00 0.28 0.4 30895 162.70 32.93 788 47.23 32.93 0.48 30895 160.62 35.89 947 28.03 35.89 0.2 35719 129.80 24.18 407 23.41 24.18 0.3 35342 152.89 29.11 604 36.46 29.11 0.32 0.4 35342 148.62 33.23 789 47.19 33.23 0.48 35342 167.50 36.17 947 28.39 36.17 * Từ đây, ta sẽ vẽ đồ thị mô tả sử phụ thuộc Kl1, Kl2 và Kl theo Re1, Re2 ứng với lưu lượng dòng nóng, dòng lạnh ở ống B *Xét ảnh hưởng của dòng lạnh: ĐỒ THỊ 1: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CHẢY DÒNG LẠNH ỐNG B ĐỐI VỚI Kl2 VÀ * 3 Kl (ĐỘ ĐỌC DÒNG NÓNG LÀ 0.2 ft /ph) DÒNG LẠNH G1 G2 * Re2 Kl2 Kl 0.2 407 37.34 23.47 0.3 593 36.07 28.23 0.2 0.4 774 46.11 32.16 0.48 930 27.35 34.93 Page 17 of 38
7. ĐỒ THỊ 4: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CHẢY DÒNG LẠNH ỐNG B ĐỐI VỚI Kl2 VÀ * 3 Kl (ĐỘ ĐỌC DÒNG NÓNG LÀ 0.32 ft /ph) DÒNG LẠNH G1 G2 * Re2 Kl2 Kl 0.2 407 23.41 24.18 Kl 0.3 604 36.46 29.11 Thöïc nghieäm 0.32 0.4 789 47.19 33.23 0.48 947 28.39 36.17 Lyù thuyeát Re2 *Xét ảnh hưởng của dòng nóng: ĐỒ THỊ 1: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CHẢY DÒNG NÓNG ỐNG B ĐỐI VỚI Kl1 VÀ * 3 Kl (ĐỘ ĐỌC DÒNG LẠNH LÀ 0.2 ft /ph) DÒNG NÓNG G1 G2 * Re1 Kl1 Kl 0.2 22001 135.01 23.47 0.24 26730 111.24 24.00 0.2 0.28 31225 131.90 24.17 0.32 35719 129.80 24.18 Page 19 of 38
8. 2) ỐNG C: BẢNG 1: THÔNG SỐ DÒNG NÓNG (ỐNG C) 3 3 o o o 3 2 STT G1 (m /s) G2 (m /s) t1V ( C) t1R ( C) t1TB ( C) ρ1 (kg/m ) Cρ1 (kcal/kg.độ) Cρ1 (J/kg.độ) λ1 (W/m.độ) μ1 (N.s/m ) Pr1 1 0.000094 92 83 87.5 968.65 1.0046 4203.1209 0.6683 0.0003239 2.0476 2 0.000142 91 81 86 968.65 1.0044 4202.2004 0.6684 0.0003315 2.0822 0.000094 3 0.000189 88 77 82.5 968.65 1.0035 4198.6858 0.6674 0.0003436 2.1679 4 0.000227 85 74 79.5 971.83 1.0029 4196.3010 0.6674 0.0003565 2.2472 5 0.000094 83 77 80 971.83 1.0029 4196.3010 0.6719 0.0003565 2.2336 6 0.000142 83 76 79.5 971.83 1.0029 4196.3010 0.6714 0.0003565 2.2472 0.000113 7 0.000189 83 74 78.5 971.83 1.0028 4195.5897 0.6701 0.0003610 2.2750 8 0.000227 82 72 77 974.89 1.0024 4194.0834 0.6688 0.0003702 2.3180 9 0.000094 80 75 77.5 971.83 1.0026 4194.7947 0.6794 0.0003655 2.3034 10 0.000142 80 74 77 974.89 1.0024 4194.0834 0.6778 0.0003702 2.3180 0.000132 11 0.000189 80 72 76 974.89 1.0023 4193.4140 0.6753 0.0003750 2.3475 12 0.000227 79 71 75 974.89 1.0021 4192.7027 0.6737 0.0003799 2.3779 13 0.000094 79 74 76.5 974.89 1.0024 4194.0834 0.6731 0.0003702 2.3327 14 0.000142 78 72 75 974.89 1.0021 4192.7027 0.6709 0.0003799 2.3779 0.000151 15 0.000189 78 71 74.5 974.89 1.0021 4192.7027 0.6685 0.0003799 2.3934 16 0.000227 78 70 74 974.89 1.0019 4191.9914 0.6633 0.0003849 2.4091 Page 21 of 38
9. BẢNG 3: TÍNH NHIỆT LƯỢNG Q VÀ TỔN THẤT NHIỆT ΔQ Ở ỐNG C STT G1 (kg/s) G2 (kg/s) Cρ1 (J/kg.độ) t1V - t1R Cρ2 (J/kg.độ) t2V - t2R Q1 (W) Q2 (W) ΔQ (W) 1 0.0911 0.0931 4203.12 9 4179.10 4 3444.36 1556.67 1887.70 2 0.0911 0.1408 4202.20 10 4178.81 4 3826.23 2353.32 1472.92 3 0.0911 0.1875 4198.69 11 4178.60 3 4205.34 2350.01 1855.33 4 0.0914 0.2253 4196.30 11 4178.39 3 4216.75 2824.51 1392.23 5 0.1098 0.0932 4196.30 6 4178.98 5 2764.95 1946.58 818.37 6 0.1098 0.1408 4196.30 7 4178.60 4 3225.77 2354.15 871.62 7 0.1098 0.1875 4195.59 9 4178.52 3 4146.72 2350.86 1795.86 8 0.1102 0.2253 4194.08 10 4178.39 3 4620.31 2824.51 1795.80 9 0.1283 0.0932 4194.79 5 4178.81 4 2690.57 1557.83 1132.74 10 0.1287 0.1408 4194.08 6 4178.60 4 3238.31 2354.15 884.16 11 0.1287 0.1875 4193.41 8 4178.52 3 4317.05 2350.86 1966.19 12 0.1287 0.2253 4192.70 8 4178.39 3 4316.32 2824.51 1491.80 13 0.1472 0.0932 4194.08 5 4178.60 5 3087.02 1947.98 1139.04 14 0.1472 0.1408 4192.70 6 4178.60 5 3703.21 2942.69 760.52 15 0.1472 0.1875 4192.70 7 4178.52 4 4320.41 3134.48 1185.93 16 0.1472 0.2253 4191.99 8 4178.39 3 4936.77 2824.51 2112.26 Page 23 of 38
10. BẢNG 5: TÍNH Δtlog, Kl1 và Kl2 STT Δtlớn = t1V - t2R Δtnhỏ = t1R - t2V Δtlớn/Δtnhỏ ln(Δtlớn/Δtnhỏ) Δtlog L (m) Q1 (W) Kl1 (W/m.K) Q2 (W) Kl2 (W/m.K) 1 46 41 1.1220 0.11506933 43.45 1 3444.36 79.27 1556.67 35.82 2 47 41 1.1463 0.136575535 43.93 1 3826.23 87.09 2353.32 53.57 3 46 38 1.2105 0.191055237 41.87 1 4205.34 100.43 2350.01 56.12 4 45 37 1.2162 0.195744577 40.87 1 4216.75 103.18 2824.51 69.11 5 38 37 1.0270 0.026668247 37.50 1 2764.95 73.74 1946.58 51.91 6 40 37 1.0811 0.077961541 38.48 1 3225.77 83.83 2354.15 61.18 7 42 36 1.1667 0.15415068 38.92 1 4146.72 106.54 2350.86 60.40 8 42 35 1.2000 0.182321557 38.39 1 4620.31 120.34 2824.51 73.57 9 36 35 1.0286 0.028170877 35.50 1 2690.57 75.80 1557.83 43.89 10 37 35 1.0571 0.055569851 35.99 1 3238.31 89.98 2354.15 65.41 11 39 34 1.1471 0.137201122 36.44 1 4317.05 118.46 2350.86 64.51 12 39 34 1.1471 0.137201122 36.44 1 4316.32 118.44 2824.51 77.51 13 36 35 1.0286 0.028170877 35.50 1 3087.02 86.96 1947.98 54.88 14 35 34 1.0294 0.028987537 34.50 1 3703.21 107.35 2942.69 85.30 15 36 33 1.0909 0.087011377 34.48 1 4320.41 125.31 3134.48 90.91 16 38 33 1.1515 0.141078598 35.44 1 4936.77 139.29 2824.51 79.70 Page 25 of 38
11. BẢNG 7: KIỂM TRA LẦN 1 (ỐNG C) 2 2 * STT α1 (W/m .K) α2 (W/m .K) Kl Δt1* Sai số Δt1 (%) Δt2* Sai số Δt2 (%) 1 4457.72 1232.14 46.94 0.458 95.18 1.656 94.90 2 4357.46 1848.59 62.36 0.629 95.12 1.482 94.98 3 4261.91 2295.82 71.15 0.699 95.34 1.298 94.88 4 4184.27 2609.78 76.27 0.745 95.44 1.194 94.82 5 5026.03 1246.36 48.68 0.363 95.15 1.465 94.86 6 4987.02 1840.68 64.84 0.500 95.11 1.356 94.93 7 4910.03 2296.18 74.91 0.594 95.28 1.270 94.89 8 4823.63 2626.92 81.02 0.645 95.39 1.184 94.83 9 5735.48 1262.31 50.56 0.313 95.01 1.422 94.87 10 5643.65 1848.06 67.35 0.429 95.08 1.312 94.91 11 5551.14 2298.79 78.09 0.513 95.26 1.238 94.87 12 5479.36 2629.73 84.96 0.565 95.36 1.177 94.83 13 6326.41 1288.36 52.38 0.294 94.73 1.443 94.92 14 6178.75 1851.43 69.06 0.386 94.99 1.287 94.92 15 6135.38 2279.61 80.08 0.450 95.20 1.211 94.87 16 6003.78 2626.74 87.60 0.517 95.27 1.182 94.87 dtrong (m) = 0.014 dngoài (m) = 0.016 BẢNG 8: TÍNH HỆ SỐ CẤP NHIỆT α1 và α2 (LẶP LẦN 2) 2 2 STT Δt1* Δt2* tvách1 tvách2 Prv1 Prv2 Nu1 Nu2 α1 (W/m .K) α2 (W/m .K) 1 0.4576 1.6555 87.04 78.11 2.0580 2.2859 95.90 49.95 4577.85 1238.56 2 0.6288 1.4821 85.37 73.02 2.0971 2.4405 94.77 74.38 4524.56 1831.37 3 0.6990 1.2976 81.80 67.16 2.1858 2.6466 93.67 93.48 4465.38 2298.13 4 0.7449 1.1943 78.76 62.74 2.2678 2.8275 92.59 105.49 4414.07 2578.07 5 0.3632 1.4647 79.64 72.48 2.2435 2.4581 107.13 50.19 5141.49 1252.54 6 0.5003 1.3555 79.00 69.11 2.2610 2.5744 107.36 73.66 5148.56 1827.22 7 0.5938 1.2698 77.91 65.62 2.2918 2.7071 106.82 92.36 5112.99 2279.51 8 0.6449 1.1842 76.36 62.60 2.3370 2.8337 105.78 106.64 5053.48 2624.65 9 0.3129 1.4217 77.19 71.15 2.3125 2.5027 120.51 50.35 5848.36 1268.50 10 0.4295 1.3115 76.57 68.07 2.3306 2.6123 119.87 73.90 5802.92 1847.20 11 0.5127 1.2380 75.49 64.86 2.3630 2.7378 119.25 92.02 5752.41 2280.04 12 0.5651 1.1774 74.43 62.43 2.3954 2.8412 118.65 106.34 5709.79 2621.76 13 0.2939 1.4432 76.21 70.37 2.3414 2.5297 133.90 51.44 6437.55 1294.85 14 0.3856 1.2868 74.61 67.09 2.3898 2.6494 132.21 75.49 6335.15 1881.78 15 0.4500 1.2111 74.05 64.81 2.4075 2.7397 132.55 92.44 6329.56 2290.50 16 0.5171 1.1819 73.48 62.70 2.4255 2.8293 131.51 105.45 6230.34 2593.95 Page 27 of 38
12. * Từ đây, ta sẽ vẽ đồ thị mô tả sử phụ thuộc Kl1, Kl2 và Kl theo Re1, Re2 ứng với lưu lượng dòng nóng, dòng lạnh ở ống C *Xét ảnh hưởng của dòng lạnh: ĐỒ THỊ 1: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CHẢY DÒNG LẠNH ỐNG C ĐỐI VỚI Kl2 VÀ * 3 Kl (ĐỘ ĐỌC DÒNG NÓNG LÀ 0.2 ft /ph) DÒNG LẠNH G1 G2 * Re2 Kl2 Kl 0.2 7483 35.82 47.43 0.3 10913 53.57 62.72 0.2 0.4 14264 56.12 72.44 0.48 16515 69.11 77.38 ĐỒ THỊ 2: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CHẢY DÒNG LẠNH ỐNG C ĐỐI VỚI Kl2 VÀ * 3 Kl (ĐỘ ĐỌC DÒNG NÓNG LÀ 0.24 ft /ph) DÒNG LẠNH G1 G2 * Re2 Kl2 Kl 0.2 7354 51.91 49.11 0.3 10717 61.18 65.11 0.24 0.4 14007 60.40 75.59 0.48 16515 73.57 82.41 Page 29 of 38
13. *Xét ảnh hưởng của dòng nóng: ĐỒ THỊ 1: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CHẢY DÒNG NÓNG ỐNG C ĐỐI VỚI Kl1 VÀ * 3 Kl (ĐỘ ĐỌC DÒNG LẠNH LÀ 0.2 ft /ph) DÒNG NÓNG G1 G2 * Re1 Kl1 Kl 0.2 25579 79.27 47.43 0.24 28029 73.74 49.11 0.2 0.28 31936 75.80 50.95 0.32 36182 86.96 52.77 ĐỒ THỊ 2: ẢNH HƯỞNG CỦA CHẾ ĐỘ CHẢY DÒNG NÓNG ỐNG C ĐỐI VỚI Kl1 VÀ * 3 Kl (ĐỘ ĐỌC DÒNG LẠNH LÀ 0.3 ft /ph) DÒNG NÓNG G1 G2 * Re1 Kl1 Kl 0.2 24993 87.09 62.72 0.24 28029 83.83 65.11 0.3 0.28 31630 89.98 67.83 0.32 35259 107.35 70.34 Page 31 of 38
14. - Veà maët toå chöùc doøng chaûy: hai löu chaát coù theå chaûy cuøng chieàu hay ngöôïc chieàu trong töøng phaân ñoaïn vaø rieâng töøng löu chaát coù theå chaûy noái tieáp töø phaân ñoaïn naøy sang phaân ñoaïn khaùc hay phaân thaønh nhieàu nhaùnh vaøo caùc phaân ñoaïn boá trí song song. Nhöôïc ñieåm: phuï taûi nhieät beù. 1) Toån thaát nhieät: raát ñaùng keå, theå hieän ôû vieäc nhieät löôïng maát ñi cuûa doøng noùng lôùn hôn nhieàu so vôùi nhieät nhaän vaøo cuûa doøng laïnh, nguyeân nhaân laø do : - Nhieät laøm cho heä thoáng oáng noùng leân. - Nhieät löôïng truyeàn qua oáng qua moâi tröôøng - Beà maët ngoaøi cuûa oáng khoâng ñöôïc caùch nhieät toát, nhieät toaû ra moâi tröôøng. - Beà maët oáng cheá taïo khoâng ñoàng ñeàu, coù söï roø ræ löu chaát trong oáng. 2) Nguyeân nhaân gaây ra sai soá: - Möùc ñoä sai soá trong baøi naøy laø raát lôùn. Coù hai loaïi sai soá: sai soá heä thoáng vaø sai soá ngaãu nhieân.Sai soá ngaãu nhieân do nhöõng yeáu toá ngaãu nhieân hoaøn toaøn do ñoù khoâng theå khaéc phuïc ñöôïc, ta chæ coù theå ñaùnh giaù baèng caùch laëp laïi thí nghieäm nhieàu laàn. Sai soá heä thoáng laø do phöông tieän ño khoâng chuaån xaùc hay do phöông phaùp ño khoâng chính xaùc do ñoù loaïi sai soá naøy co theå khaéc phuïc ñöôïc. - Caùc nguyeân nhaân gaây ra sai soá trong baøi naøy: o Coù theå heä thoáng chöa thöïc söï oån ñònh ñaõ thöïc hieän ño soá lieäu. o Ñoïc nhieät ñoä khoâng cuøng thôøi ñieåm, nhieät ñoä khoâng oån ñònh. Ngoaøi ra giaù trò nhieät ñoä treân baûng ñoïc khoâng oån ñònh maø luoân bieán thieân trong moät khoaûng nhaát ñònh do ñoù sai soá do chuû quan cuûa ngöôøi ñoïc laø khoâng theå traùnh khoûi o Bôm löu chaát hoaït ñoäng khoâng oån ñònh (do ñieän khoâng oån ñònh bôûi phoøng thí nghieäm quaù nhieàu taûi hoaït ñoäng khoâng ñoàng thôøi ) laøm cho löu löôïng doøng löu chaát khoâng oån ñònh o Söï roø ræ chaát loûng trong heä thoáng oáng (qua caùc van laø chuû yeáu). o Toån thaát nhieät do phaûi laøm noùng toaøn heä thoáng. o Thaát thoaùt nhieät do söï trao ñoåi nhieät giöõa oáng vôùi moâi tröôøng beân ngoaøi. o Sai soá ngöôøi laøm thí nghieäm. o Coù theå do duïng cuï ño nhieät ñoä vaø löu löôïng khoâng chính xaùc. o Caùc sai soá do quy troøn soá lieäu cuõng moät phaàn aûnh höôûng ñeán keát quaû tính toaùn 3) Aûnh höôûng cuûa sai soá ñeán quaù trình tính toaùn: - Sai soá daây chuyeàn trong quaù trình tính toaùn. - Söï daãn nhieät cuûa oáng daãn ñeán toån thaát Q lôùn hôn nhieàu trong lyù thuyeát . - Ngoaøi ra khi ta tính nhieät ñoä beà maët cuûa oáng theo coâng thöùc cuaû taøi lieäu thì thöïc teá tb (nhieät ñoä chaát baån) ngaøy caøng nhoû hôn do ñoù coù söï truyeàn nhieät ra moâi tröôøng, sai soá naøy seõ aûnh höôûng ñeán giaù trò Nu, , Kl. Page 33 of 38
15. Tröôøng hôïp truyeàn nhieät ngöôïc chieàu: t1v n t1r t2r l t t2v t t t l n log t Ln l tn * • Tính Kl theo lyù thuyeát: K 1 1 1 d 1 r ln ng b d 2 d d  d 1 tr tr 2 ng b Trong ñoù: 2 1, 2: Heä soá caáp nhieät (W/m K). λCu = 385 W/m.K: Heä soá daãn nhieät cuûa ñoàng. dng, dtr: Ñöôøng kính ngoaøi vaø trong cuûa oáng (m). rb, db : Nhieät trôû vaø beà daøy cuûa lôùp baån. • Tính Nu: Ñeå tính Nu ta caàn Re , Pr , Prv vaø caùc heä soá thöïc nghieäm khaùc. wl Re  Trong ñoù: w: Vaän toác doøng, m/s. ν: Ñoä nhôùt ñoäng hoïc cuûa löu chaát, m2/s. l: Kích thöôùc hình hoïc ñaëc tröng, m. Tröôøng hôïp doøng löu chaát chuyeån ñoäng qua tieát dieän khoâng troøn, l ñöôïc tính vôùi ñöôøng kính töông ñöông dtñ. Page 35 of 38
16. Tröôøng hôïp naøy: L/d = 1/0.01 = 100 > 50, ta choïn 1 = 1 Sau khi coù Nu suy ra ( ôû ñaây tính Nu cho töøng doøng trong moãi kieåu) Nu. l • Tính tvaùch1, tvaùch2: Do nhieät ñoä thaønh oáng (vaùch) khoâng bieát, ta tính theo trình töï sau: t1 = tTB1 – tvaùch1 t2 = tvaùch2 – tTB2 tvaùch1, tvaùch2: Nhieät ñoä vaùch trong vaø vaùch ngoaøi cuûa oáng trong. tTB1, tTB2: Nhieät ñoä trung bình vaøo, ra cuûa doøng noùng vaø doøng laïnh Ta thöïc hieän pheùp tính laëp: Ban ñaàu, choïn gaàn ñuùng hieäu soá giöõa nhieät ñoä löu chaát vaø vaùch nhö sau: t Re 1 2 t2 Re1 t 1 2 t log 1 Re 1 1 Re2 t 1 2 t log 2 Re 1 2 Re1 tlog 1.5 t 1.5 t t log 1 Re 2 Re 1 1 1 2 Re Re Ta choïn coâng thöùc : 2 1 Töø ñaây ta tính ñöôïc nhieät ñoä trung bình cuûa löu chaát vaø vaùch ngaên, tính Nu vaø α Sau khi coù keát quaû tính 1, 2 ta kieåm tra t1, t2 baèng phöông trình sau: q = K. tlog = 1 t1 = 2 t2 K ' t1 1 K ' t2 2 t t Sai soá: | t(%) | sau truoc 100 ttruoc Sai soá cho pheùp laø 5%, neáu chöa ñaït, quaù trình ñöôïc laëp laïi vôùi t1, t2 vöøa tính ñöôïc. Page 37 of 38