tailieunhanh - Giáo trình truyền nhiệt - Chương 3

TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU . CÔNG THỨC NEWTON VÀ HỆ SỐ TỎA NHIỆT α . Định nghĩa và phân loại tỏa nhiệt Trao đổi nhiệt đối lưu hay toả nhiệt, là hiện tượng trao đổi nhiệt giữa một lớp chất lưu (chất lỏng hoặc chất khí) chuyển động với bề mặt của 1 vách tiếp xúc. Hiện tượng chất lưu chuyển động theo dòng tuần hoàn gọi là đối lưu. Theo nguyên nhân gây chuyển động đối lưu, người ta phân toả nhiệt ra 2 loại: . | CHƯƠNG 3 TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU . CÔNG THỨC NEWTON VÀ HỆ SỐ TỎA NHIỆT a . Định nghĩa và phân loại tỏa nhiệt Trao đổi nhiệt đối lưu hay toả nhiệt là hiện tượng trao đổi nhiệt giữa một lớp chất lưu chất lỏng hoặc chất khí chuyển động với bề mặt của 1 vách tiếp xúc. Hiện tượng chất lưu chuyển động theo dòng tuần hoàn gọi là đối lưu. Theo nguyên nhân gây chuyển động đối lưu người ta phân toả nhiệt ra 2 loại 1 Toả nhiệt tự nhiên là hiện tượng toả nhiệt khi đối lưu được sinh ra một cách tự nhiên do trọng lực tạo ra trong chất lưu không đồng nhất về nhiệt độ. 2 Toả nhiệt cưỡng bức là hiện tượng toả nhiệt khi đối lưu được tạo ra do một ngoại lực ví dụ do bơm quạt. . Công thức Newton và hệ số toả nhiệt a Xét mô hình toả nhiệt gồm một bề mặt vách nhiệt độ tW tiếp xúc một lớp chất lưu chuyển động có nhiệt độ giảm dần từ tW sát vách đến tf ở xa vách như hình Hình . Lượng nhiệt toả ra chất lưu qua mặt vách được tính theo công thức qui ước gọi là công thức Newton có dạng q a tW - tf W m2 và Q aF tW - tf W trong đó tW là nhiệt độ mặt vách tf là nhiệt độ chất lưu ở xa vách F là diện tích mặt tiếp xúc và Hình Phân bố t x trong chất lưu khi tỏa nhiệt a -q -Q- At FAt W m2K gọi là hệ số toả nhiệt . Hệ số toả nhiệt a đặc trưng cho cường độ toả nhiệt là ẩn số chính của mọi bài toán toả nhiệt. 28 . PHƯƠNG TRÌNH TỔNGG QUÁT CỦA HỆ SỐ TOẢ NHIỆT . các thông số ảnh hưởng đến a Hệ số tỏa nhiệt a phụ thuộc vào các yếu tố gây ra đối lưu và dẫn nhiệt trong chất lưu bao gồm các thông số chính sau đây 1 Các thông số hình học của mặt toả nhiệt . Hình dạng kích thước và vị trí của mặt toả nhiệt ảnh hưởng tới dòng chuyển động của chất lưu do đó sẽ ảnh hưởng tới a. Đặc trưng hình học của bề mặt toả nhiệt có thể gồm nhiều kích thước khác nhau nhưng khí tính a thường chọn một kích thước duy nhất gọi là kích thước định tính lt. Kích thước định tính lt do người lập công thức tính a lựa chọn theo qui tắc như sau lt 1 chiều cao h cua mặt phẳng hoặc tru thẳng đứng đưòng kính tứơng