NỘI DUNG CƠ BẢN Phần nhiệt động: nghiên cứu trình biến đổi lượng liên quan đến lượng nhiệt (chủ yếu CƠ NĂNG NHIỆT NĂNG)  Phần truyền nhiệt: nghiên cứu trình trao đổi nhiệt vật  Đối tượng nghiên cứu: chủ yếu MÁY NHIỆT THIẾT BỊ TRAO ĐỔI NHIỆT  Le Anh Son, Power engineering department, Hua PHẦN THỨ HAI TRUYỀN NHIỆT CÁC DẠNG TRAO ĐỔI NHIỆT CƠ BẢN Dẫn nhiệt: trình trao đổi nhiệt phần vật hay vật có nhiệt độ khác chúng tiếp xúc với  Đối lưu: trình trao đổi nhiệt nhờ chuyển động chất lỏng chất khí vùng có nhiệt độ khác  Bức xạ: Là trình trao đổi nhiệt thực sóng điện từ  Le Anh Son, Power engineering department, Hua DẪN NHIỆT NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Trường nhiệt độ: tập hợp giá trị nhiệt độ điểm khác không gian khảo sát thời điểm Trường nhiệt độ không ổn định chiều: t = f (x, y, z, ) Trường nhiệt độ ổn định 3, 2, chiều: t = f (x, y, z); t = f (x, y); t = f (x) Le Anh Son, Power engineering department, Hua NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mặt đẳng nhiệt: bề mặt chứa tất điểm có giá trị nhiệt độ thời điểm Các mặt đẳng nhiệt không cắt Le Anh Son, Power engineering department, Hua NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN  Građian nhiệt độ: tốc độ thay đổi nhiệt độ theo hướng pháp tuyến với mặt đẳng nhiệt t t  grad (t )  lim  K / m n 0 n n n x ∆n ∆x t + ∆t t t - ∆t Grad(t) đại lượng véctơ có phương vuông góc với mặt đẳng nhiệt chiều + chiều tăng nhiệt độ Le Anh Son, Power engineering department, Hua NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mật độ dòng nhiệt: lượng nhiệt truyền qua đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt vuông góc với hướng truyền nhiệt đơn vị thời gian – q (W/m2) Dòng nhiệt: lượng nhiệt truyền qua toàn diện tích bề mặt đẳng nhiệt đơn vị thời gian – Q (W) dQ  qdF ; Q   qdF F Le Anh Son, Power engineering department, Hua NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Định luật Fourier dẫn nhiệt:  t q    grad (t )   ; W/m n  Véc tơ mật độ dòng nhiệt có phương trùng với phương grad(t), chiều dương chiều giảm nhiệt độ (ngược chiều với grad(t)) Le Anh Son, Power engineering department, Hua NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Hệ số dẫn nhiệt: nhiệt lượng truyền qua đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt đơn vị thời gian grad(t) = q   W/m K  t Hệ số dẫn nhiệt  đặc trưng cho khả n dẫn nhiệt vật Le Anh Son, Power engineering department, Hua DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG   t  t  t  qv t  a      y z  C  x t  0;    t  t  t  qv  a     0 y z  C  x   t  t  t  qv        y z    x 2 z dQz+dz dQy dz dQx dQx+dx qv dy dQy+dy dx dQz y Le Anh Son, Power engineering department, Hua x TẤM PHẲNG ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t   t  t  t  qv       y z    x qv d t qv dt       x  C1 dx  dx  dt x  0,   C1  dx q q dt    v x  t   v x  C2 dx  2 q x   , t  t w  C2  t w  v  2 q  t  v   x  tw 2    = const to   tw tw tf tf -x 2 Le Anh Son, Power engineering department, Hua x TẤM PHẲNG ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN t  = const TRONG q dt   v x  dx  qv      t w  t f    dt         t w  t f    dx  x  qv   tf    t  qv   x  qv  t  f qv 2   t   x  t w  2  q     tw  t f  t  v   x  t f -x 2  tw  t f     to   tw tw tf    2 Le Anh Son, Power engineering department, Hua x TẤM PHẲNG ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN t TRONG  = const   W   q  q x  v  m2  dt     x dx   W  x    qw  qv   m  q   dt dx qv to  tw tw tf q  qv v qv qv  to   tf t  x  tf  2  2   q  x  0; t  to to  v  t w 2 -x   tf  2 Le Anh Son, Power engineering department, Hua x THANH TRỤ ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t  d t dt qv     du u q dr rdr    v 0  dr r  dt  u  dr q  rdu  udr  v rdr  to  q  d ur   rdr   ur  v r  C1  2 q C dt qv r C1  u v r     2 r dr 2 r qv r  t  C1 ln r  C2 4 qv  = const   tw tw tf tf r 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r THANH TRỤ ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t  = const qv  ur  r  C1   2   C1  dt r  0;  u  0  dr  qv r  t  C2  qv ro2 4   C2  t w  4  r  ro ; t  t w   to   tw tw tf tf  qv ro2  r  t  tw 4 r 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r THANH TRỤ ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t  = const qr dt qv r C1 dt   0   v dr 2 r dr 2   dt   dt        t w  t f   t w  t f      dr  r  ro  dr  r  ro  qv ro  tw  t f   2     qv ro2  r qv ro2  r qv ro  t  tw   tf 4 4 2 qv ro2 qv ro qv ro2 r   to   tf   tw 4 2 4 to   tw tw tf tf r 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r THANH TRỤ ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t qv r  dt  qv r dr 2  q  dt  q   dr  qv ro  qw    t w  t f   = const to   tw tw tf tf r 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH, KHÔNG CÓ NGUỒN TRONG DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH Định nghĩa: trình dẫn nhiệt tương ứng với trường nhiệt độ phụ thuộc vào thời gian, t = f (x,y,z,) Ví dụ: trình đốt nóng làm nguội vật trình không ổn định Le Anh Son, Power engineering department, Hua BÀI TOÁN ĐỐT NÓNG – LÀM NGUỘI MỘT VẬT t  = const t = x= to x=0 = tf tf 4 tw  3  tw  Q 2 1 -x 2 = Q = f( =0 x Le Anh Son, Power engineering department, Hua  DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH, KHÔNG CÓ NGUỒN TRONG z dQz+dz   2t  2t  2t  qv t  a      y z  C  x qv  0;    2t  2t  2t  t  a     y z   x dQy dz dQx dQx+dx qv dy dQy+dy dx dQz y Le Anh Son, Power engineering department, Hua x DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH, KHÔNG NGUỒN TRONG CỦA TẤM PHẲNG  t  t  t t  a      y z   x d d 2   t tf  a d dx   0;    o  to  t f 2  dt d t a d dx  = const to -x    d  tw  t f         w    dx  x    f  ,  , a, , x, to , t f   x l a   f  Bi , Fo, ; Bi  ; Fo  ; l   o l  l  w  = 4 3 x w  2 1 o =0 2 Le Anh Son, Power engineering department, Hua DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH, KHÔNG NGUỒN TRONG CỦA TẤM PHẲNG   x  x     f1 Bi , Fo ;   1 o l   x 0 x   f Bi , Fo ;    o l  Q0  = const to Q0  2fC o ;  f q Bi , Fo  Q0  a Bi  ; Fo  ;    x   t w  t f ;  x o  t m  t f ;  o  to  t f -x w  = 4 3 x w  2 1 o =0 2 Le Anh Son, Power engineering department, Hua DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH, KHÔNG NGUỒN TRONG CỦA VẬT TRỤ   r r  f1 Bi , Fo  o  r 0  f Bi , Fo  o  = const o Q0 Bi   r r o to Q0  r lC o ;  f q Bi , Fo  Q0 r w  o r o a ; Fo  ;  ro  t w  t f ;  r o  t m  t f ;  o  to  t f = 4 3 r w  2 1 o =0 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua [...]... dòng nhiệt qua bề mặt vật ở thời điểm bất kỳ - Loại 3: quy luật trao đổi nhiệt giữa bề mặt của vật với môi trường xung quanh  dt   t w  t f       dx  x 0 Le Anh Son, Power engineering department, Hua GIẢI BÀI TOÁN DẪN NHIỆT Tìm phân bố nhiệt độ (trường nhiệt độ) Tìm mật độ dòng nhiệt Le Anh Son, Power engineering department, Hua DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH KHI KHÔNG CÓ NGUỒN NHIỆT BÊN TRONG DẪN NHIỆT... tf 4 4 2 qv ro2 qv ro qv ro2 r  0  to   tf   tw 4 2 4 to   tw tw tf tf r 0 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r THANH TRỤ ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t qv r  dt  qv r dr 2  q  dt  2 q   dr  qv ro  qw    t w  t f  2  = const to   tw tw tf tf r 0 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r DẪN NHIỆT KHÔNG ỔN ĐỊNH, KHÔNG CÓ NGUỒN TRONG DẪN NHIỆT...HỆ SỐ DẪN NHIỆT Phụ thuộc vào bản chất của các chất rắn > lỏng > khí Phụ thuộc vào nhiệt độ  = o(1 + bt) o - hệ số dẫn nhiệt ở 0oC b - hệ số thực nghiệm (+/-) Le Anh Son, Power engineering department, Hua HỆ SỐ DẪN NHIỆT  của kim loại nguyên chất và hầu hết chất lỏng (trừ nước và Glyxerin) giảm khi t tăng Chất cách nhiệt và chất khí có  tăng khi t tăng ... q  t w1  t w 2     1 R1 1 1 t w1  t w 2  qR1   t w 2  t w3  qR2   t w1  t w 4  qR1  R2  R3  t w3  t w 4  qR3  q t w1  t w4  R1  R2  R3 t q w1  t w  n 1  R i  t tw1 1 2 3 tw2 tw3 t w1  t w4  1  2  3   1 2 3 t  w1  t w  n 1  i  i tw4 1 2 Le Anh Son, Power engineering department, Hua 3 x QUA VÁCH TRỤ MỘT LỚP Q    (2rl )  t Q... r2 r3 r4 Le Anh Son, Power engineering department, Hua DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH KHI CÓ NGUỒN NHIỆT BÊN TRONG DẪN NHIỆT ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG   2 t  2 t  2 t  qv t  a 2  2  2    y z  C  x t  0;    2 t  2 t  2 t  qv  a 2  2  2   0 y z  C  x   t  t  t  qv   2  2  2    0 y z    x 2 2 2 z dQz+dz dQy dz dQx dQx+dx qv dy dQy+dy dx dQz y Le Anh Son,... W/mK có thể làm chất cách nhiệt Le Anh Son, Power engineering department, Hua PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT Xét dòng nhiệt truyền qua bề mặt dxdy: dQz  dxdy t z dQz  dz  dxdy z dQz+dz dQy   t   t  dz  z  z  dz t  2t  dxdy  dxdydz 2 z z dQx dQx+dx qv dy dQz  dQz  dz t  dxdydz 2 z 2 dQy+dy dx dQz y Lượng nhiệt tích lại theo phương z Le Anh Son, Power engineering... w1  Q   r r1 r r2 Le Anh Son, Power engineering department, Hua QUA VÁCH TRỤ NHIỀU LỚP t w1  t w2  ql  t  t   w1 w 2 t Rl1  d2    ln 21  d1  t w1  t w 2  ql Rl1   t w 2  t w3  ql Rl 2   t w1  t w 4  ql Rl1  Rl 2  Rl 3  t w3  t w 4  ql Rl 3  ql  ql  1 tw1 1 2 tw2 tw3 t w1  t w4  Rl1  Rl 2  Rl 3 t w1  t wn 1  R li  3 tw4 t w1  t wn 1   d... Power engineering department, Hua x PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT Lượng nhiệt tích lại theo 3 phương:  2t dQx  dQx  dx  dxdydz 2 x  2t dQy  dQy  dy  dxdydz 2 y dQz  dQz  dz  2t  dxdydz 2 z z dQz+dz dQy dz dQx dQx+dx qv dy dQy+dy dx dQz y Le Anh Son, Power engineering department, Hua x PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN DẪN NHIỆT Tổng lượng nhiệt tích lại theo cả 3 z phương: dQ z+dz dQy dz dQx  ... Le Anh Son, Power engineering department, Hua x THANH TRỤ ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t  d t dt qv    0  du u q dr 2 rdr    v 0  dr r  dt  u  dr q  rdu  udr  v rdr  0 2 to  q  d ur   rdr  0  ur  v r 2  C1  2 q C dt qv r C1  u v r  1    2 r dr 2 r qv r 2  t  C1 ln r  C2 4 qv  = const   tw tw tf tf r 0 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r THANH... ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t  = const qv 2  ur  r  C1   2   C1  0 dt r  0;  u  0  dr  qv r 2  t  C2  qv ro2 4   C2  t w  4  r  ro ; t  t w   to   tw tw tf tf  qv ro2  r 2  t  tw 4 r 0 2ro Le Anh Son, Power engineering department, Hua r THANH TRỤ ỔN ĐỊNH, CÓ NGUỒN TRONG t  = const qr dt qv r C1 dt   0   v dr 2 r dr 2   dt   dt        t w  t ... đổi nhiệt bề mặt vật với môi trường xung quanh  dt   t w  t f       dx  x 0 Le Anh Son, Power engineering department, Hua GIẢI BÀI TOÁN DẪN NHIỆT Tìm phân bố nhiệt độ (trường nhiệt. .. vùng có nhiệt độ khác  Bức xạ: Là trình trao đổi nhiệt thực sóng điện từ  Le Anh Son, Power engineering department, Hua DẪN NHIỆT NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Trường nhiệt độ: tập hợp giá trị nhiệt. .. tăng nhiệt độ Le Anh Son, Power engineering department, Hua NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mật độ dòng nhiệt: lượng nhiệt truyền qua đơn vị diện tích bề mặt đẳng nhiệt vuông góc với hướng truyền nhiệt