BÀI TẬP TRUYỀN NHIỆT 1 - FULL 4 CHƯƠNG (150 trang)
Dẫn nhiệt là hiện tượng trao đổi nhiệt giữa các phân tử, nguyên tử trong vật hoặc giữa các vật có nhiệt độkhác nhau khi chúng tiếp xúc với nhau. Dẫn nhiệt có thể xảy ra trong chất rắn, chất lỏng và chất khí.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1. DẪN NHIỆT ........................................................................................... 5
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ..................................................................................... 5
1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀDẪN NHIỆT ......................................... 5
1.1.1. Khái niệm chung. ........................................................................................... 5
1.1.2. Trường nhiệt độ............................................................................................. 5
1.1.3. Mặt đẳng nhiệt ............................................................................................... 6
1.1.4. Gradien nhiệt độ (gradt)................................................................................ 6
1.1.5. Dòng nhiệt và mật độdòng nhiệt .................................................................. 6
1.2. ĐỊNH LUẬT FOURIE ....................................................................................... 6
1.3. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT – ĐIỀU KIỆN ĐƠN TRỊ......... 7
1.3.1. Phương trình vi phân và điều kiện đơn trị..................................................... 7
1.3.2. Dẫn nhiệt ổn định khi không có nguồn nhiệt bên trong................................ 8
1.3.3. Dẫn nhiệt ổn định qua thanh ........................................................................ 11
1.3.4. Dẫn nhiệt ổn định qua cánh ......................................................................... 11
1.3.5. Dẫn nhiệt khi có nguồn nhiệt bên trong...................................................... 13
1.4. DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH................................................................... 14
1.4.1. Dẫn nhiệt không ổn định với điều kiện biên loại 1..................................... 14
1.4.2. Dẫn nhiệt không ổn định với điều kiện biên loại 3 đối xứng ...................... 15
1.4.3. Dẫn nhiệt không ổn định với điều kiện biên liên hợp ................................. 18
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ..................................................................................... 18
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ............................................................................................. 45
Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)
lOMoARcPSD|2935381
2
Chương 2. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU................................................................ 50
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ................................................................................... 50
2.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU......... 50
2.1.1. Đặc điểm và các nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt đối lưu.................. 50
2.1.2. Hệ phương trình vi phân đặc trưng cho quá trình trao đổi nhiệt đối lưu –
điều kiện đơn trị. .................................................................................................... 51
2.1.3. Các tiêu chuẩn đồng dạng............................................................................ 52
2.2. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU TỰNHIÊN ................................................... 53
2.2.1. Trao đổi nhiệt đối lưu tựnhiên trong không gian vô hạn ............................ 53
2.2.2. Trao đổi nhiệt đối tựnhiên trong không gian hữu hạn ................................ 54
2.3. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU CƯỠNG BỨC .............................................. 54
2.3.1. Chất lỏng hoặc chất khí chảy dọc tấm phẳng .............................................. 55
2.3.2. Chất lỏng hoặc chất khí chảy trong ống ...................................................... 55
2.3.3. Chất lỏng hoặc khí chảy ngang ống ............................................................ 56
2.4. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU KHI CÓ BIẾN ĐỔI PHA ........................... 58
2.4.1. Trao đổi nhiệt đối lưu khi sôi...................................................................... 58
2.4.2. Trao đổi nhiệt đối lưu khi ngưng................................................................. 60
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ..................................................................................... 60
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ............................................................................................. 85
Chương 3. TRAO ĐỔI NHIỆT BỨC XẠ................................................................. 88
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ................................................................................... 88
3.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG VỀ
TRAO ĐỔI NHIỆT BỨC XẠ................................................................................. 88
Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)
lOMoARcPSD|2935381
3
3.1.1. Những khái niệm cơ bản ............................................................................. 88
3.1.2. Các thông số đặc trưng................................................................................ 88
3.2. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀBỨC XẠ NHIỆT ...................................... 89
3.3. TRAO ĐỔI NHIỆT BẰNG BỨC XẠ GIỮA CÁC VẬT RẮN ĐẶT
TRONG MÔI TRƯỜNG TRONG SUỐT............................................................. 90
3.3.1. Hệsốgóc bức xạ......................................................................................... 90
3.3.2. Bức xạhiệu dụng và bức xạhiệu quả.......................................................... 93
3.3.3. Mô hình điện - sơ đồthay thế...................................................................... 94
3.3.4. Trao đổi nhiệt giữa hai tấm phẳng đặt song song, rộng vô hạn .................. 95
3.3.5. Trao đổi nhiệt bức xạgiữa hai vật bọc nhau ............................................... 96
3.4. BỨC XẠCỦA CHẤT KHÍ .............................................................................. 96
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ................................................................................... 100
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ........................................................................................... 115
Chương 4. TRUYỀN NHIỆT VÀ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT...................... 119
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ................................................................................. 119
4.1. TRAO ĐỔI NHIỆT PHỨC TẠP .................................................................. 119
4.2. TRUYỀN NHIỆT QUA VÁCH PHẲNG MỘT LỚP VÀ NHIỀU LỚP ... 119
4.2.1. Truyền nhiệt qua vách phẳng một lớp và nhiều lớp .................................. 119
4.2.2. Truyền nhiệt qua vách trụmột lớp và nhiều lớp ....................................... 120
4.2.3. Truyền nhiệt qua vách có cánh .................................................................. 120
4.2.4. Tăng cường truyền nhiệt ............................................................................ 121
4.2.5. Cách nhiệt, đường kính tới hạn ................................................................. 121
Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)
lOMoARcPSD|2935381
4
4.3. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT ..................................................................... 121
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ................................................................................... 123
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ........................................................................................... 142
PHỤLỤC
Dẫn nhiệt là hiện tượng trao đổi nhiệt giữa các phân tử, nguyên tử trong vật hoặc giữa các vật có nhiệt độkhác nhau khi chúng tiếp xúc với nhau. Dẫn nhiệt có thể xảy ra trong chất rắn, chất lỏng và chất khí.
NỘI DUNG:
CHƯƠNG 1. DẪN NHIỆT ........................................................................................... 5
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ..................................................................................... 5
1.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀDẪN NHIỆT ......................................... 5
1.1.1. Khái niệm chung. ........................................................................................... 5
1.1.2. Trường nhiệt độ............................................................................................. 5
1.1.3. Mặt đẳng nhiệt ............................................................................................... 6
1.1.4. Gradien nhiệt độ (gradt)................................................................................ 6
1.1.5. Dòng nhiệt và mật độdòng nhiệt .................................................................. 6
1.2. ĐỊNH LUẬT FOURIE ....................................................................................... 6
1.3. PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT – ĐIỀU KIỆN ĐƠN TRỊ......... 7
1.3.1. Phương trình vi phân và điều kiện đơn trị..................................................... 7
1.3.2. Dẫn nhiệt ổn định khi không có nguồn nhiệt bên trong................................ 8
1.3.3. Dẫn nhiệt ổn định qua thanh ........................................................................ 11
1.3.4. Dẫn nhiệt ổn định qua cánh ......................................................................... 11
1.3.5. Dẫn nhiệt khi có nguồn nhiệt bên trong...................................................... 13
1.4. DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH................................................................... 14
1.4.1. Dẫn nhiệt không ổn định với điều kiện biên loại 1..................................... 14
1.4.2. Dẫn nhiệt không ổn định với điều kiện biên loại 3 đối xứng ...................... 15
1.4.3. Dẫn nhiệt không ổn định với điều kiện biên liên hợp ................................. 18
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ..................................................................................... 18
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ............................................................................................. 45
Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)
lOMoARcPSD|2935381
2
Chương 2. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU................................................................ 50
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ................................................................................... 50
2.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU......... 50
2.1.1. Đặc điểm và các nhân tố ảnh hưởng đến trao đổi nhiệt đối lưu.................. 50
2.1.2. Hệ phương trình vi phân đặc trưng cho quá trình trao đổi nhiệt đối lưu –
điều kiện đơn trị. .................................................................................................... 51
2.1.3. Các tiêu chuẩn đồng dạng............................................................................ 52
2.2. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU TỰNHIÊN ................................................... 53
2.2.1. Trao đổi nhiệt đối lưu tựnhiên trong không gian vô hạn ............................ 53
2.2.2. Trao đổi nhiệt đối tựnhiên trong không gian hữu hạn ................................ 54
2.3. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU CƯỠNG BỨC .............................................. 54
2.3.1. Chất lỏng hoặc chất khí chảy dọc tấm phẳng .............................................. 55
2.3.2. Chất lỏng hoặc chất khí chảy trong ống ...................................................... 55
2.3.3. Chất lỏng hoặc khí chảy ngang ống ............................................................ 56
2.4. TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU KHI CÓ BIẾN ĐỔI PHA ........................... 58
2.4.1. Trao đổi nhiệt đối lưu khi sôi...................................................................... 58
2.4.2. Trao đổi nhiệt đối lưu khi ngưng................................................................. 60
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ..................................................................................... 60
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ............................................................................................. 85
Chương 3. TRAO ĐỔI NHIỆT BỨC XẠ................................................................. 88
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ................................................................................... 88
3.1. NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG VỀ
TRAO ĐỔI NHIỆT BỨC XẠ................................................................................. 88
Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)
lOMoARcPSD|2935381
3
3.1.1. Những khái niệm cơ bản ............................................................................. 88
3.1.2. Các thông số đặc trưng................................................................................ 88
3.2. CÁC ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀBỨC XẠ NHIỆT ...................................... 89
3.3. TRAO ĐỔI NHIỆT BẰNG BỨC XẠ GIỮA CÁC VẬT RẮN ĐẶT
TRONG MÔI TRƯỜNG TRONG SUỐT............................................................. 90
3.3.1. Hệsốgóc bức xạ......................................................................................... 90
3.3.2. Bức xạhiệu dụng và bức xạhiệu quả.......................................................... 93
3.3.3. Mô hình điện - sơ đồthay thế...................................................................... 94
3.3.4. Trao đổi nhiệt giữa hai tấm phẳng đặt song song, rộng vô hạn .................. 95
3.3.5. Trao đổi nhiệt bức xạgiữa hai vật bọc nhau ............................................... 96
3.4. BỨC XẠCỦA CHẤT KHÍ .............................................................................. 96
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ................................................................................... 100
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ........................................................................................... 115
Chương 4. TRUYỀN NHIỆT VÀ THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT...................... 119
A. TÓM TẮT LÝ THUYẾT ................................................................................. 119
4.1. TRAO ĐỔI NHIỆT PHỨC TẠP .................................................................. 119
4.2. TRUYỀN NHIỆT QUA VÁCH PHẲNG MỘT LỚP VÀ NHIỀU LỚP ... 119
4.2.1. Truyền nhiệt qua vách phẳng một lớp và nhiều lớp .................................. 119
4.2.2. Truyền nhiệt qua vách trụmột lớp và nhiều lớp ....................................... 120
4.2.3. Truyền nhiệt qua vách có cánh .................................................................. 120
4.2.4. Tăng cường truyền nhiệt ............................................................................ 121
4.2.5. Cách nhiệt, đường kính tới hạn ................................................................. 121
Downloaded by EBOOKBKMT VMTC (nguyenphihung1009@gmail.com)
lOMoARcPSD|2935381
4
4.3. THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT ..................................................................... 121
B. BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI ................................................................................... 123
C. BÀI TẬP TỰ GIẢI ........................................................................................... 142
PHỤLỤC
Không có nhận xét nào: