C1 nhung khai niem co ban

Bài giảng Truyền nhiệt

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT

-

Truyền nhiệt là một môn kỹ thuật cơ sở cho nhiều ngành.

-

Do nhu cầu phát triển công nghệ nên truyền nhiệt phát triển rất
mạnh

Truyền nhiệt nghiên cứu các qui luật truyền nhiệt năng trong các thiết
bị cũng như trong các quá trình khi có chênh lệch nhiệt độ.

CHƯƠNG 1:

KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT

§1. CÁC DẠNG TRAO ĐỔI NHIỆT
1.1 DẪN NHIỆT (CONDUCTION)
- Khi một vật nóng tiếp xúc với vật lạnh thì vật nóng sẽ truyền nhiệt
năng cho vật lạnh, hoặc trong cùng một vật có vùng nóng và vùng
lạnh thì nhiệt năng sẽ truyền từ vùng nóng đến vùng lạnh.
- Xảy ra dẫn nhiệt khi:
+ Phải có tiếp xúc trực tiếp giữa các vật
+ Có chênh lệch nhiệt độ
- Cơ sở tính toán là định luật Fourier.
là hệ số dẫn nhiệt (W/m.K)
BỀMẶ

T TIẾ
P XÚ
C
VẬ
T LẠNH

VẬ
T NÓ
NG

VÙ
NG
NÓ
NG
Q

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ

Q

VÙ
NG
LẠNH

-1-


Bài giảng Truyền nhiệt

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT

1.2 TRAO ĐỔI NHIỆT ĐỐI LƯU (CONVECTION)
- Xảy ra khi một bề mặt rắn tiếp xúc với môi trường chất lỏng có
nhiệt độ khác nhau.
- Trao đổi nhiệt đối lưu là một quá trình phức tạp, trong tính toán ta
thường dùng công thức Newton.
là hệ số trao đổi nhiệt đối lưu (W/m 2.K)

tw (>tf )
Q
tf
1.3 TRAO ĐỔI NHIỆT BỨC XẠ (RADIATION)
- Trong chân không, không có truyền nhiệt bằng dẫn nhiệt và đối lưu
mà chỉ tồn tại một dạng truyền nhiệt gọi là bức xạ nhiệt khi hai vật
có chênh lệch nhiệt độ.
- Một vật có nhiệt độ T (K) > 0 có mang nhiệt năng, một phần nhiệt
năng này biến thành năng lượng sóng điện từ truyền đi trong không
gian, nếu các vật khác hấp thu nó sẽ biến lại thành nhiệt năng, tương
tự như vậy vật đó cũng nhận vào nhiệt năng dưới dạng sóng điện từ.
Nếu nhiệt lượng nhận vào lớn hơn nhiệt lượng truyền đi vật sẽ nóng
lên và ngược lại.

VẬ
TB
TB

VẬ
TA
TA

- Cơ sở tính toán là các định luật Planck, Stefan-Boltzmann và kirchhoff.
Khả năng bức xạc của một vật:
là độ đen

. C0 là hằng số Stefan-Boltzmann.

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ

-2-


Bài giảng Truyền nhiệt

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT

Dẫn nhiệt, đối lưu, bức xạ nhiệt là ba dạng truyền nhiệt cơ bản. Quá
trình truyền nhiệt trong thực tế có thể gồm cả ba dạng truyền nhiệt
đó.
Phòng
20oC
Qđối lưu
Qbức xạ

29oC

Qdẫn nhiệt
§2. CÁC PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN CƠ BẢN TRONG TRUYỀN NHIỆT
VÀ DÒNG LƯU CHẤT
2.1 PHƯƠNG TRÌNH LIÊN TỤC
Từ định luật bảo toàn khối lượng:

m=const hay
Áp dụng định lý Reynolds và định lý Gauss, ta được phương trình liên tục 3
chiều trong hệ tọa độ vuông góc:

2.2 PHƯƠNG TRÌNH MOMENTUM
Từ định luật II Newton: F=ma

Sau khi biến đổi được:

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ

-3-


Bài giảng Truyền nhiệt

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT

2.3 PHƯƠNG TRÌNH NĂNG LƯNG
Từ định luật bảo toàn năng lượng:

Sau khi biến đổi ta được:

là hệ số khuếch tán nhiệt
là nguồn nhiệt bên trong.

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ

-4-

Bài giảng Truyền nhiệt

CHƯƠNG 1: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ TRUYỀN NHIỆT

1 LỚ
P NHIỀ
U LỚ
P 1 LỚ
P NHIỀ
U LỚ
P

VÁ
CH TRỤ

VÁ
CH PHẲ
NG

CÁ
NH

THANH

DẪ
N NHIỆ
T

TRUYỀ

NNHIỆ
T
ĐỐ
I LƯU

BỨ
C XẠ
CÁ
C VẬ
T
SONG SONG

CÁ
C VẬ
T
BỌC NHAU

TỰ NHIÊ
N

CƯỢ
NG BỨ
C

KHÔ
NG GIAN KHÔ
NG GIAN TRONG NGOÀ
I
H
Ẹ

P
RỘ
NG
Ố
NG
Ố
NG
M Ố
NG
Ố
NG ĐƠN CHÙ

TOÀN CẢNH MÔN HỌC TRUYỀN NHIỆT

CBGD: TS. NGUYỄN MINH PHÚ

-5-