Ktl-icon-tai-lieu

Thiết bị trao đổi nhiệt và mạng nhiệt

Được đăng lên bởi chandoi381-gmail-com
Số trang: 3 trang   |   Lượt xem: 165 lần   |   Lượt tải: 1 lần
1.3. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA TBTĐN.
Khi tính toán các thiết bị trao đổi nhiệt, người ta luôn dựa vào
2 phương trình sau
đây gọi là phương trình cơ bản của TBTĐN.
1.3.1. Phương trình cân bằng nhiệt (CBN).
Phương trình cân bằng nhiệt là phương trình mô tả định luật
bảo toàn và biến hoá
năng lượng cho TBTĐN.
1.3.1.1. Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát.
Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát liên hệ các hệ s ố
entanpi ra vào thiết bị v
ới
nhiệt truyền qua vỏ thiết bị ra môi trường và biến thiên nội
năng của thiết bị:
(Hiệu entanpi ra – vào của chất lỏng 1) + (Hiệu entanpi ravào của chất lỏng 2) +
(Nhiệt truyền qua vỏ thiết bị ra môi trường) + (Biến thiên nội
năng của thiết bị) = 0.
Ở dạng tích phân, phương trình cân bằng nhiệt tổng quát có
dạng:
∑Q = ( ∆I1 + ∆I2 + Qk)τ + ∆U = 0,
Trong đó:
∆I1 = G1( i"1 - i'1 ) = G1Cp1 (t"1 -t'1 ) < 0, do chất lỏng 1
toả nhiệt.
∆I2 = G2( i"2 - i'2 ) = G2Cp2 (t"2 -t'2 ) > 0, do chất lỏng 2
thu nhiệt.
Qk = ∑kiFi(t - tf), [W] là nhiệt truyền từ chất lỏng có nhiệt độ
t qua các diện tích Fi
của vỏ thiết bị ra môi trường nhiệt độ tf. Với thiết bị gia
nhiệt thường có: t > tf nên Qk > 0
tức môi trường nhận nhiệt. Với thiết bị làm lạnh, thường t < t
nên Qk < 0 tức môi trường toả nhiệt vào thiết bị. τ[s] là thời
gian từ khi khởi động thiết bị ở nhiệt độ t0 đến nhiệt độ τt
nào đó. ∆U = ∑ViρiCi( τt- t0), [J] là biến thiên nội năng của
các chi tiết tạo ra thiết bị. Trong thiết bị gia nhiệt, thường
τt> t0 nên ∆U > 0; trong thiết bị làm lạnh, thường τt< t0
nên ∆U < 0. Nếu tính từ khi thiết bị đã làm việc ổn định, thì
∆U =0
…
Nếu đặt W = GCp, [W/K] là đương lượng nước của chất lỏng
thì liên hệ giữa W, lưu lượng G(kg/s); khối lượng riêng
ρ[kg/m3], nhiệt dung riêng Cp[J/kgK], vận tốc ω[m/s] của
chất lỏng với tiết diện dòng chất lỏng f sẽ có dạng:

W = GCp = ρωfCp
Trong đó: V = ωf [m3/s] được gọi là lưu lượng thể tích.
Phương trình CBN tích phân tổng quát, liên hệ các thông số
như trên sẽ có dạng:
[ρ1ω1f1(i"1 - i'1) + ρ2ω2f2( i"2 - i'2) + ∑kiFi(t - tf)]τ +
∑ρiViCi( τt- t0).
Phương trình này cho phép tìm được một đại lượng chưa biết
nào đó, ví dụ thời gian τ để khởi động thiết bị khi có thể xác
định tất cả các đại lượng còn lại. Khi xét cân bằng nhiệt qua
1 vi phân dF của diện tích trao đổi nhiệt của thiết bị thì
phương trình cân bằng nhiệt tổng quát có dạng vi phân sau:
ρ1ω1f1di1 + ρ2ω2f2di2 + ∑kiFi(t - tf)dFi + ∑ρiViCi(τd/dt) = 0
.
Đây là phương trình vi phân cân bằng công suất nhiệt trao
đổi qua diện tích dF của TBTĐN. Nó cho phép tìm được l...
1.3. PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA TBTĐN.
Khi tính toán các thiết bị trao đổi nhiệt, người ta luôn dựa vào
2 phương trình sau
đây gọi là phương trình cơ bản của TBTĐN.
1.3.1. Phương trình cân bằng nhiệt (CBN).
Phương trình cân bằng nhiệt là phương trình mô tả định luật
bảo toàn và biến hoá
năng lượng cho TBTĐN.
1.3.1.1. Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát.
Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát liên hệ các hệ s
entanpi ra vào thiết bị v
ới
nhiệt truyền qua vỏ thiết bị ra môi trường và biến thiên nội
năng của thiết bị:
(Hiệu entanpi ra – vào ca chất lỏng 1) + (Hiệu entanpi ra-
vào của chất lỏng 2) +
(Nhiệt truyền qua vỏ thiết bị ra môi trường) + (Biến thiên nội
năng của thiết bị) = 0.
Ở dạng tích phân, phương trình cân bằng nhiệt tổng quát
dạng:
∑Q = ( ∆I1 + ∆I2 + Qk)τ + ∆U = 0,
Trong đó:
∆I1 = G1( i"1 - i'1 ) = G1Cp1 (t"1 -t'1 ) < 0, do chất lỏng 1
toả nhiệt.
∆I2 = G2( i"2 - i'2 ) = G2Cp2 (t"2 -t'2 ) > 0, do chất lỏng 2
thu nhiệt.
Qk = ∑kiFi(t - tf), [W] là nhiệt truyền từ chất lỏng có nhiệt độ
t qua các diện tích Fi
của vỏ thiết bị ra môi trường nhiệt độ tf. Với thiết bị gia
nhiệt thường có: t > tf nên Qk > 0
tức môi trường nhận nhiệt. Với thiết bị làm lạnh, thường t < t
nên Qk < 0 tức môi trường toả nhiệt vào thiết bị. τ[s] là thời
gian từ khi khởi động thiết bị ở nhiệt độ t0 đến nhiệt độ τt
nào đó. ∆U = ∑ViρiCi( τt- t0), [J] là biến thiên nội năng của
các chi tiết tạo ra thiết bị. Trong thiết bị gia nhiệt, thường
τt> t0 nên ∆U > 0; trong thiết bị làm lạnh, thường τt< t0
nên ∆U < 0. Nếu tính từ khi thiết bị đã làm việc ổn định, thì
∆U =0
Nếu đặt W = GCp, [W/K] là đương lượng nước của chất lỏng
thì liên hệ giữa W, lưu lượng G(kg/s); khối ợng riêng
ρ[kg/m3], nhiệt dung riêng Cp[J/kgK], vận tốc ω[m/s] của
chất lỏng với tiết diện dòng chất lỏng f sẽ có dạng:
Thiết bị trao đổi nhiệt và mạng nhiệt - Trang 2
Thiết bị trao đổi nhiệt và mạng nhiệt - Người đăng: chandoi381-gmail-com
5 Tài liệu rất hay! Được đăng lên bởi - 1 giờ trước Đúng là cái mình đang tìm. Rất hay và bổ ích. Cảm ơn bạn!
3 Vietnamese
Thiết bị trao đổi nhiệt và mạng nhiệt 9 10 940