tailieunhanh - Bài tập truyền nhiệt_đối lưu tự nhiên

oCBai 1 (nhö ) Töôøng loø nung: h = 2,5 m; F = 39 m2; tw = 90; khoâng khí xung quanh tf = 30 oCTính α vaø toån thaát nhieät = h = 2,5 =Cheânh leäch NÑ:tf + tw=90 + 30Tm = 333 oKo= 60 C22Δt = t w − t f = 90 − 30 = 60 taïi tm = 60 oC ( phuï luïc Baûng 22):λ m = 2,9 × 10−2W m⋅Kν m = 18,97 × 10gβh = 0,696(Gr ⋅ Pr )mGrm = 7,67 × 1010 × 0,696 = 5,34 × 1010−6m2 s= 7,67 x = 0, m = 0,135(Gr ⋅ Pr ) m λ (10.= 0,135 5,34 × 10508 × 2,9 × 10)13= 508−2= 5,9 W m 2 K2,5Nhieät löôïng toån thaát:Q = αF(t w − t f ) = 5,9 × 39 × 60 = 13806 W = 13,8 2 (nhö ).OÁng daãn khí noùng naèm ngang : d = 0,5 m; tw = 470 oC ; khoâng quanh tf = 30 oCTính α vaø toån thaát nhieät qlNeáu d* = d/2 thì α * = ?Giaûil = d = 0,5 mKTXÑ:.NÑXÑ:tm =Cheânh leäch NÑ:tf + tw=470 + = t w − t f = 470 − 30 = 440 CTSVL taïi tm = 250 oC ( phuï luïc Baûng 22):λ m = 4, 27 × 10−2ν m = 40,61 × 10W m⋅ = 0,68Tm = 523 oKo= 250 CGrm =(Gr ⋅ Pr )m = 6, 255 × 108gβ d −6m2 s3=9,81 × 0,5 × . (40,61) × 10× 0, 68 = 4, 253 × 1028−12= 6, 255 × roái, = 0,135PTTC:(Nu m = 0,135(Gr ⋅ Pr )8.= 0,135 4,253 × =Nu m λ m=101, 5 × 4 , 27 × 10)13= 101,5−2= 8, 67 W m 2 K0,5dNhieät löôïng toån thaát treân 1m oáng:q = α F( t w − t f )= 8,67 × 3,14× 0,5 × 440 = 5989,2 W/m = 6 kW/ d* = d/2Gr giaûm 23 = 8 laàn, töùc Ra* = (Gr*.Pr) = 5,3 x 107 .Vaãn chaûy ñoä automodel : α khoâng 3:()Tìm λtñ vaø q qua lôùp khoâng khí trong moät khe heïp δ = 20 mm, tw1 = 200 oC,.tw2 = 80 oCNeáu beà daøy giaûm 2 laàn thì λtñ seõ theá naøo?Giaûitf =t w1 + t w 2=200 + 80o= 140 C22Theo phuï luïc thoâng soá vaät lyù cuûa khoâng khí ta ñöôïc:ν f = 27,8 × 10λ f = 0,0349 W −6m2 sPrf = 0, chuaån Gr:.oΔt = t w1 − t w 2 = 200 − 80 = 120 =g β l × 0 ,02 × × 27 ,8 × 10−12= 2,95 × 104. | oC Bai 1 nhö Töôøng loø nung h 2 5 m F 39 m2 tw 90 khoâng khí xung quanh tf 30 oC. Tính α vaø toån thaát nhieät Q. Giaûi KTXÑ NÑXÑ l h 2 5 m tm Cheânh leäch NÑ tf tw 90 30 Tm 333 oK o 60 C 2 2 Δt t w t f 90 30 60 C o TSVL taïi tm 60 oC phuï luïc Baûng 22 λ m 2 9 10 2 W m K ν m 18 97 10 gβh Δt 3 Prm 0 696 Gr Pr m Grm νm 2 7 67 1010 0 696 5 34 1010 6 m2 s 7 67 x 1010 Chaûy roái PTTC n C 0 135 1 3 Nu m 0 135 Gr Pr 13 m HSTN α Nu m λ m h 10 0 135 5 34 10 508 2 9 10 13 508 2 5 9 W m 2 K 2 5 Nhieät löôïng toån thaát Q αF t w t f 5 9 39 60 13806 W 13 8 kW Bai 2 nhö OÁng daãn khí noùng naèm ngang d 0 5 m tw 470 oC khoâng khí xung quanh tf 30 oC. Tính α vaø toån thaát nhieät ql. Neáu d d 2 thì α Giaûi l d 0 5 m KTXÑ NÑXÑ tm Cheânh leäch NÑ tf tw 470 30 2 2 o Δt t w t f 470 30 440 C TSVL taïi tm 250 oC phuï luïc Baûng 22 λ m 4 27 10 2 ν m 40 61 10 W m K 3 Prm 0 68 Tm 523 oK o 250 C Grm Gr Pr m 6 255 10 8 gβ d Δt 2 νm 6 m2 s 3 9 81 0 5 440 523. 40 61 10 0 68 4 253 10 2 8 12 6 255 10 8 Chaûy roái 1 n 3 C 0 135 PTTC Nu m 0 135 Gr Pr 8 0 135 4 253 10 13 m HSTN α Nu m λ m 101 5 4 27 10 13 101 5 2 8 67 W m 2 K 0 5 d Nhieät löôïng toån thaát treân 1m oáng q α F t w t f 8 67 3 14 0 5 440 5989 2 W m 6 kW m Khi d d 2 Gr giaûm 23 8 laàn töùc Ra Gr .Pr 5 3 x 107 . Vaãn chaûy roái. Cheá ñoä automodel α khoâng ñoåi Bai 3 Tìm λtñ vaø q qua lôùp khoâng khí trong moät khe heïp δ 20 mm tw1 200 oC tw2 80 oC. Neáu beà daøy giaûm 2 laàn thì λtñ seõ theá naøo Giaûi tf t w1 t w 2 200 80 o 140 C 2 2 Theo phuï luïc thoâng soá vaät lyù cuûa khoâng khí ta ñöôïc ν f 27 8 10 λ f 0 0349 W 6 m2 s Prf 0 684 Tieâu chuaån Gr o Δt t w1 t w 2 200 80 120 C 3 3 Grf g β l Δt 2 νf 9 81 0 02 120 2 413 27 8 10 12 2 95 10 4