Mot so de thi va kiem tra mon truyen nhiet tham khao

Đại Học Quốc Gia Tp. HCM

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
Khoa CƠ KHÍ

Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ I — 2007/2008

Môn Học : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 50 phút
Ngày KT : 31.10.2007
-----    -----

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Bài 1 (5 điểm)
Thanh nhôm có tiết diện không đổi hình vuông cạnh a = 2 cm , chiều dài L = 25 cm
được gắn vào vách có nhiệt độ t g = 120 o C .
Biết nhôm có hệ số dẫn nhiệt λ = 180 W (m.K ) , không khí xung quanh có nhiệt độ
t f = 40 o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α = 25 W ( m 2 .K )

Khi tính toán có thể bỏ qua tỏa nhiệt ở đỉnh thanh.
1. Tính nhiệt lượng truyền qua thanh và nhiệt độ giữa thanh.
2. Thanh được xem là dài vô hạn nếu nhiệt thừa ở đỉnh θ L ≤ 1,5o C
Hãy xác định chiều dài tối thiểu để có thể xem là thanh dài vô hạn.
Tính nhiệt lượng truyền qua thanh.
3. Khi thiết kế có nên chọn thanh làm việc ở điều kiện dài vô hạn không?
Tại sao?

Bài 2 (5 điểm)

Một ống thép đường kính d1 d 2 = 100 114 mm , hệ số dẫn nhiệt λ t = 46,5 W (m.K )

dẫn hơi nước bão hòa có nhiệt độ t f 1 = 160 o C đặt trong nhà xưởng có nhiệt độ t f 2 = 30 o C
Ống được bọc cách nhiệt dày δ CN = 50 mm , hệ số dẫn nhiệt λ CN = 0,055 W (m.K )
Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu về phía không khí α 2 = 8 W (m 2 .K ) .
Nhieät độ đo được trên mặt ngoài của lớp cách nhiệt là 42oC.
1. Tính nhiệt lượng tổn thất ứng với một mét chiều dài ống q  [ W / m ] .
2. Xác định nhiệt độ tiếp xúc giữa vách thép và lớp cách nhiệt.
3. Ống có chiều dài L = 150 m , hãy tính lượng nước ngưng tụ ở cuối đường ống.

Chủ nhiệm BM

GV ra đề

PGS. TS. Lê Chí Hiệp

Nguyễn Toàn Phong

Page 1 of 3

31.10.2007


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
Khoa CƠ KHÍ

Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ I — 2008/2009
Môn Học : Truyền Nhiệt
Thời gian : 45 phút
Ngày KT : 20.10.2008
-----    -----

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Bài 1 (5 điểm)
Cánh tam giác bằng thép có hệ số dẫn nhiệt λ = 52 W (m.K ) , chieàu cao H = 35 mm ,
chiều dày chân cánh δ = 10 mm được gắn dọc theo chiều dài vách có nhiệt độ t g = 120 o C .
Vách có kích thước dài × rộng = 800 × 500 mm, không khí xung quanh có nhiệt độ
t f = 35o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α = 25 W (m 2 .K )
1. Bằng phương pháp hiệu suất hãy xác định nhiệt lượng truyền qua một cánh.
2. Nếu các cánh được gắn lên vách với bước S = 25 mm, hãy xác định nhiệt lượng
truyền qua vách.

Bài 2 (5 điểm)
Một ống thép trong bộ trao đổi nhiệt có đường kính 27 31 mm, hệ số dẫn nhiệt
λ t = 46,5 W ( m.K ) . Nước chảy trong ống có nhiệt độ trung bình t f 1 = 130 o C , hệ số trao đổi
nhiệt đối lưu α tr = 6000 W (m 2 .K ) . Khói lưu động bên ngoài có nhiệt độ trung bình
t f 2 = 450 o C và hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α ng = 125 W (m 2 .K )

1. Tính nhiệt lượng trao đổi ứng với một mét chiều dài ống q  [ W / m ] .
2. Sau một thời gian vận hành thì ống bị bám cáu nên năng suất trao đổi nhiệt
giảm chỉ còn 85% (so với khi chưa bám cáu phía nước). Giả thiết các thông số
đã cho giữ không đổi và bỏ qua ảnh hưởng của bề dày lớp cáu tới nhiệt trở
phía nước. Hãy xác định chiều dày của lớp cáu nếu hệ số dẫn nhiệt của cáu
là λ c = 0,3 W (m.K )

Duyệt

GV ra đề

TS. Nguyễn Văn Tuyên

Nguyễn Toàn Phong

Page 1 of 3

October 7, 2010


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
Khoa CƠ KHÍ
Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ

Môn Thi : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 45 phút
Ngày thi : 04/04/2007
-----    -----

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Bài 1 (5 điểm)

Trên một vách phẳng có nhiệt độ 200oC, để tăng cường truyền nhiệt người ta gắn

cánh phẳng có thông số như sau: chiều dày δ = 5 mm , chiều rộng W = 800 mm , chiều
cao cánh H = 200 mm . Vật liệu làm cánh có hệ số dẫn nhiệt λ = 115 W /(m.K )
Nhiệt độ không khí xung quanh t f = 30 o C , heä số trao đổi nhiệt đối lưu từ cánh đến
không khí α = 18 W /(m 2 .K )
1. Tính nhiệt lượng truyền qua cánh, nhiệt độ đỉnh cánh, hiệu suất cánh. (2 điểm)
2. Tăng chiều cao cánh lên H' = 300 mm thì nhiệt lượng trao đổi là bao nhiêu,
nhiệt độ đỉnh cánh, hiệu suất cánh. (2 điểm)
3. Giải thích tại sao nhiệt lượng không tăng theo tỷ lệ chiều cao. (1 điểm)
Lưu ý: Khi tính toán có xét đến ảnh hưởng của tỏa nhiệt ở đỉnh cánh.

Bài 2 (5 điểm)
Một ống dẫn nước bằng thép có hệ số dẫn nhiệt λ1 = 46,5 W /(m.K ) , đường kính
ống 38/41 mm, bên ngoài được bọc lớp cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt λ 2 = 0,13 W /(m.K )
Nước chuyển động trong ống với vận tốc ω = 1,6 m / s , nhiệt độ nước vào và ra khỏi
ống là t ' f = 81o C và t"f = 79 o C . Biết ống có chiều dài L = 250 m
1. Xác định tổn thất nhiệt trên một mét chiều dài ống. (1,5 điểm)
2. Tính hệ số trao đổi nhiệt đối lưu giữa nước và ống. (2 điểm)
Khi tính toán bỏ qua hệ số hiệu chỉnh do ảnh hưởng của phương hướng dòng nhiệt

  Pr  0 ,25
  f  ≈ 1

  Prw 


3. Tính chiều dày lớp cách nhiệt biết nhiệt độ phía ngoài cùng là t 3 = 50 o C .
(1,5 điểm)
Chủ nhiệm BM

GV ra đề

PGS. TS. Lê Chí Hiệp

Nguyễn Toaøn Phong


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
Khoa CƠ KHÍ

Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ II — 2007/2008

Môn Học : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 45 phút
Ngày KT : 25.03.2008
-----    -----

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Bài 1 (6 điểm)
ng dẫn nước có đường kính trong 38 mm, chiều dày 2 mm bằng thép có hệ số dẫn
nhiệt λ th = 45 W ( m.K ) được đặt trong môi trường không khí có nhiệt độ 35oC với hệ số
trao đổi nhiệt đối lưu α ng = 20 W ( m 2 .K )
Nước nóng chảy trong ống có nhiệt độ trung bình 90oC với hệ số trao đổi nhiệt đối
lưu α tr = 4000 W ( m 2 .K )
Hãy xác định
1. Tổng nhiệt trở truyền nhiệt và tổn thất nhiệt ứng với 1 m chiều dài ống.

2. Tổn thất nhiệt sẽ là bao nhiêu nếu bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt qua vách ống. Nhận
xét.
3. ng được bọc cách nhiệt bằng vật liệu có hệ số dẫn nhiệt λ CN = 0,055 W ( m.K )
dày δ CN = 30 mm ; Giả sử hệ số trao đổi nhiệt đối lưu trên bề mặt không thay đổi
Xác định phần trăm tổn thất nhiệt giảm so với trường hợp không bọc cách nhiệt.

Bài 2 (4 điểm)

Thanh trụ có đường kính 2,5 cm làm bằng nhôm có hệ số dẫn nhiệt λ = 237 W ( m.K )

đặt trong môi trường không khí có nhiệt độ 35oC với hệ số trao đổi nhiệt đối lưu trên bề maët
thanh α = 40 W ( m 2 .K ) . Một đầu thanh gắn vào vách có nhiệt độ t g = 100 o C .
Khi tính toán có thể bỏ qua tỏa nhiệt ở đỉnh thanh.
1. Xác định chiều dài nếu nhiệt lượng tỏa ra trên thanh bằng 81% so với trường
hợp thanh dài vô hạn.
2. Xác định nhiệt lượng dẫn qua thanh, nhiệt độ giữa thanh bằng bao nhiêu?
3. Tại sao khi tính tỏa nhiệt qua thanh thường bỏ qua tỏa nhiệt ở đỉnh? Việc này
ảnh hưởng đến kết quả tính như thế nào? Giải thích?
GV duyệt

GV ra đề

TS. Nguyễn Văn Tuyên

Nguyễn Toàn Phong

Page 1 of 3

25.03.2008

Đại Học Quốc Gia Tp. HCM

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
Khoa CƠ KHÍ

ĐỀ KIỂM TRA GIỮA HỌC KỲ II — 2008/2009

Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh

Môn Học : Truyền Nhiệt & TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 45 phút
Ngày KT : 31.03.2009
-----    -----

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Bài 1 (6 điểm)
Cho thanh bằng thép có hệ số dẫn nhiệt λ = 52 W (m.K ) , tiết diện cắt ngang hình chữ nhật
a × b = 3 × 5 cm, một đầu thanh được gắn vào vách có nhiệt độ t g = 120 o C .

Không khí xung quanh có nhiệt độ t f = 35o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu trên bề maët
thanh α = 25 W ( m 2 .K )
1. Hãy xác định chiều dài thanh để hiệu suất đạt 70%.
2. Nhiệt độ đỉnh thanh và giữa thanh.
3. Nếu thanh được làm bằng hợp kim nhôm có hệ số dẫn nhiệt λ* = 4 × λ thì nhiệt độ
đỉnh thanh và hiệu suất trong trường hợp này sẽ là bao nhiêu?
(các điều kiện khác khơng đổi)
Giải thích điều cơ bản gây ra sự thay đổi này.
Lưu ý: Khi tính toán bỏ qua tỏa nhiệt ở đỉnh thanh

Hiệu suất tra theo đồ thị (chương 3, SGK) hoặc bảng (trang 26, chương 3 của bài giảng)

Cho vách phẳng rộng có chiều dày δ = 3 cm, hệ số
dẫn nhiệt λ = 45 W (m.K ) , nguồn nhiệt phân bố đều bên
trong g = 5.10 W m
4

3

Một bên vách tiếp xúc với môi trường có nhiệt độ
t f = 200 o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α = 30 W (m 2 .K ) ,
phía còn lại được cách nhiệt lý tưởng.
Vách được xem như làm việc ở điều kiện ổn định
và nhiệt độ chỉ thay đổi theo phương x

Cách nhiệt lý tưởng

Bài 2 (4 điểm)
δ
λ
g
0

α
tf

x

1. Hãy xác định mật độ dòng nhiệt trên bề mặt và nhiệt độ vách tại tọa độ x = δ
2. Phương trình trường nhiệt độ trong vách, nhiệt độ trong vách tại vị trí x = 0 và

x = δ 2.
Duyệt

GV ra đề

TS. Nguyễn Văn Tuyên

Nguyễn Toàn Phong

Page 1 of 3

October 7, 2010


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA - Khoa CƠ KHÍ
Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh
GV duyệt đề

GV ra đề

ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ I – NĂM HỌC 2007-2008

Môn Thi : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 90 phút
Ngày thi : 14.01.2008
-----    ----Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

TS. Nguyễn Văn Tuyên

Nguyễn Toàn Phong

Bài 1 (3 điểm)
Hơi nước bão hòa khô chuyển động trong ống thép có đường kính d 1 d 2 = 190 210 mm, hệ
số dẫn nhiệt λ t = 46,5 W (m.K ) . Lưu lượng hơi nước G h = 8.10 3 kg h , áp suất 6 bar.
Ống được bọc cách nhiệt có chiều dày δ CN = 70 mm, hệ số dẫn nhiệt λ CN = 0,07 W (m.K )
Không khí bên ngoài có nhiệt độ t f = 30 o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu

α f = 12 W (m 2 .K ) . Ống có chiều dài  = 200 m .
1. Tính hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của hơi nước đi bên trong ống. (1,5 điểm)
(khi tính toán bỏ qua ảnh hưởng của phương hướng dòng nhiệt)
2. Tính nhiệt lượng trao đổi giữa ống và môi trường Q [kW]. (1,5 điểm)

Bài 2 (3 điểm)

Xét vách kính hai lớp với thông số như sau:
Kính có chiều dày và hệ số dẫn nhiệt: δ k = 5 mm, λ k = 0,7 W (m.K )
Không khí giữa hai lớp kính có chiều dày δ kh = 20 mm.
Không khí ngoài trời có nhiệt độ t f 1 = 36 o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α1 = 15 W (m 2 .K )
Không khí trong phòng có nhiệt độ t f 2 = 24 o C , h/s trao đổi nhiệt đối lưu α 2 = 12 W (m 2 .K )
Tính mật độ dòng nhiệt qF [ W m 2 ] trao đổi trong hai trường hợp:
1. Lớp không khí giữa hai lớp kính xem như đứng yên.
Tính nhiệt độ phía trong của hai lớp kính. (1,5 điểm)
2. Có xét đến ảnh hưởng đối lưu của lớp không khí giữa hai lớp kính. (1,5 điểm)
Lưu ý: Cho phép lấy thông số vật lý của không khí ở 30oC

Bài 3 (4 điểm)
Cho thiết bị trao đổi nhiệt loại vỏ bọc – chùm ống. Hơi nước bão hòa ngưng tụ phía vỏ bọc
thành lỏng sôi, nước được gia nhiệt đi trong chùm ống.
Hơi nước có hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α h = 7.500 W (m 2 .K ) , áp suất p h = 5 bar

Nước chảy trong chùm ống có lưu lượng V = 27 m 3 h , nhiệt độ nước vào t '2 = 30 o C ,
nhiệt độ nước ra t"2 = 55 o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α n = 6.000 W /( m 2 .K ) .
Bỏ qua nhiệt trở vách ống.
1. Xác định diện tích trao đổi nhiệt cần thiết F [m2]. (2 điểm)
2. Sau một thời gian vận hành, do bị bám cáu bẩn nên nhiệt độ nước ra chỉ đạt 50oC.
Hãy xác định nhiệt trở lớp cáu. Chiều dày trung bình của lớp cáu, biết hệ số dẫn
nhiệt của lớp cáu khoảng λ cáu = 1,5 W (m.K ) . (2 điểm)

Đáp án
Bài 1 (3 điểm)

14.01.2008


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA - Khoa CƠ KHÍ
Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh
GV duyệt đề

GV ra đề

ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ I – NĂM HỌC 2008-2009

Môn Thi : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 90 phút
Ngày thi : 15.01.2009
-----    ----Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

TS. Nguyễn Văn Tuyên

TS. Bùi Ngọc Hùng

Bài 1 (4,5 điểm)
Một ống bằng thép dẫn nước nóng có các thông số như sau:
− Đường kính ngoài d ng = 114 mm , bề dày ống δ = 7 mm , chiều dài  = 200 m , hệ
số dẫn nhiệt λ = 45 W (m.độ)
− Nước chảy trong ống với lưu lượng G = 10 kg s và nhiệt độ trung bình t n = 60 o C .
Khi tính toán bỏ qua ảnh hưởng của phương hướng dòng nhiệt giữa lưu chất và vách ống.
Hãy xác định:
1. Tổn thất nhiệt từ ống ra môi trường khi dòng không khí có tốc độ ω = 8 m s và
nhiệt độ trung bình t f = 30 o C thổi vuông góc với trục ống.
2. Chênh lệch nhiệt độ của nước khi đi qua ống.

Bài 2 (3 điểm)
Một vách phẳng đặt thẳng đứng được làm bằng 2 tấm kim loại mỏng có độ đen
ε1 = ε 2 = ε = 0,6 . Khoảng cách giữa 2 tấm kim loại δ = 4 cm , ở giữa là không khí. Cho biết nhiệt
độ bề mặt vách phía trong t w1 = 80 o C và nhiệt độ bề mặt vách phía ngoài t w 2 = 20 o C . Diện tích
bề mặt vách F = 10 m 2 , bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt của kim loại.
1. Tính nhiệt lượng tổng cộng truyền qua vách [W]
2. Nếu vách được đặt nằm ngang với mặt nóng nằm phía trên thì nhiệt lượng truyền
qua là bao nhiêu?

Bài 3 (2,5 điểm)
Một thiết bị dùng nước để giải nhiệt với yêu cầu như sau:
− Lưu chất nóng với lưu lượng V1 = 400  h được làm lạnh từ nhiệt độ t '1 = 120 o C xuống

t"1 = 60 o C , khối lượng riêng ρ1 = 1150 kg m 3 , nhiệt dung riêng c p1 = 3 kJ (kg.độ)
− Nước giải nhiệt có lưu lượng V2 = 1800  h , khối lượng riêng ρ 2 = 1000 kg m 3 , nhiệt
dung riêng c p 2 = 4,18 kJ (kg.độ) , nhiệt độ vào t ' 2 = 30 o C
Biết hệ số truyền nhiệt của thiết bị k = 1350 W (m 2 .độ) . Hãy xác định diện tích truyền

nhiệt của thiết bị trong hai trường hợp bố trí lưu động cùng chiều và ngược chiều.
----- Hết -----


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
Khoa CƠ KHÍ
Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh

ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ

Môn Thi : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 90 phút
Ngày thi : 01.06.2007
-----    -----

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu
Bài 1 (3 điểm)
Một ống dẫn hơi nước được bọc cách nhiệt có đường kính 200 mm đặt nằm ngang trong
nhà xưởng. Nhiệt độ và độ đen trên bề mặt là t w = 70 o C và ε = 0,6 .
Nhiệt độ không khí trong nhà xưởng là t f = 30 o C . Ống có chiều dài  = 40 m .
1. Tính nhiệt lượng trao đổi giữa ống và môi trường. (2 điểm)
2. Tính nhiệt lượng trao đổi trong trường hợp ống đặt ngoài trời, gió thổi ngang ống với
vận tốc ω = 2,5 m / s . Biết nhiệt độ không khí vẫn là 30oC. (1 điểm)

Bài 2 (2,5 điểm)

Cho hai vách phẳng đặt song song có khoảng cách nhỏ so với diện tích mỗi vách.
Vách I:

Nhiệt độ t 1 = 327 o C

Độ đen ε1 = 0,8

Vách II:

Nhiệt độ t 2 = 127 o C

Độ đen ε 2 = 0,9

Biết môi trường giữa hai vách là chân không.
1. Xác định mật độ dòng nhiệt trao đổi giữa hai vách q [W/m2]. (0,5 điểm)
2. Nếu giữa hai vách đặt hai màng chắn có cùng độ đen ε c = 0,1 thì nhiệt lượng trao
đổi giữa hai vách là bao nhiêu? Nhiệt độ màng chắn? (1,5 điểm)
3. Giải thích tại sao vị trí màng chắn phẳng không ảnh hưởng đến nhiệt lượng trao đổi
bức xạ? (0,5 điểm)

Bài 3 (4,5 điểm)
Cho thiết bị trao đổi nhiệt loại vỏ bọc – chùm ống. Hơi nước bão hòa ngưng tụ phía vỏ bọc
thành lỏng sôi, nước được gia nhiệt đi trong chùm ống.
Hơi nước có hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α h = 7.500 W /( m 2 .K ) , aùp suất p h = 2 bar
Nước chảy trong chùm ống có lưu lượng V = 14 m 3 / h , nhiệt độ nước vào t ' 2 = 25 o C ,
nhiệt độ nước ra t"2 = 55 o C , hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α n = 6.000 W /( m 2 .K ) .
Boû qua nhiệt trở vách ống.
1. Xác định diện tích trao đổi nhiệt cần thiết F [m2]. (1,5 điểm)
2. Theo thời gian, thành ống về phía nước bị bám cáu làm giảm hệ số truyền nhiệt nên
o
nhiệt độ nước ra chỉ đạt 50 C. Hãy xác định nhiệt trở lớp cáu. (1,5 điểm)
3. Trong trường hợp thiết bị chưa bị bám cáu, nếu hơi nước làm việc ở áp suất 1 bar
thì nhiệt độ nước ra là bao nhiêu? Lưu lượng và nhiệt độ nước vào không thay đổi.

(1,5 điểm)
Chủ nhiệm BM duyệt

GV ra đề

PGS. TS. Lê Chí Hiệp

Nguyễn Toàn Phong

Đáp aùn

01.06.2007


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA - Khoa CƠ KHÍ
Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh
GV duyệt

ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ II – NĂM HỌC 2007-2008

Môn Thi : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 90 phút
Ngày thi : 12.06.2008

GV ra đề
-----    ----Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

TS. Nguyễn Văn Tuyên

Nguyễn Toàn Phong

Bài 1 (3,5 điểm)
Buồng đốt có kích thước ba chiều dài, rộng, cao như sau L × W × H = 4 × 3 × 2 m, nhiệt độ
bề mặt t w = 240 o C , độ đen ε w = 0,7 . Môi trường không khí xung quanh có nhiệt độ t f = 40 o C .
1. Tính tổng tổn thất nhiệt từ các bề mặt xung quanh vách ra môi trường Qt [kW].
2. Nếu bọc vách bằng lớp cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt λ CN = 0,07 W (m.K ) .
Giả thiết nhiệt độ vách buồng đốt tiếp xúc lớp cách nhiệt không thay đổi, hệ số trao
đổi nhiệt đối lưu giữ nguyên như vừa tính ở trên, độ đen mặt ngoài của vách ε*w = 0
a. Xác định chiều dày lớp cách nhiệt để tổn thất nhiệt giảm 12 lần.
b. Tính nhiệt độ bề mặt ngoài của lớp cách nhiệt.

Bài 2 (4 điểm)
Trong hệ thống sấy người ta dùng hơi nước để gia nhiệt cho không khí. Thiết bị trao đổi
nhiệt là chùm ống bố trí song song, ống có kích thước φ 27 21 mm, số hàng ống theo chiều
chuyển động của không khí n = 12 .
Hơi nước đi vào trong ống có áp suất p = 4 bar, độ khô x = 1 , ra khỏi ống ở trạng thái lỏng
sôi. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu của hơi bên trong ống α h = 7000 W (m 2 .K )
Không khí có lưu lượng Vkk = 5000 m 3 h vào chùm ống có nhiệt độ t 'f = 30 o C , ra khỏi
chùm ống có nhiệt độ t"f = 110 o C . Vận tốc qua chổ hẹp nhất ωmax = 10 m s
Bỏ qua nhiệt trở dẫn nhiệt của vách ống, hãy xác định:
1. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu trung bình về phía không khí.
2. Năng suất nhiệt Q [kW] và tổng chiều dài ống truyền nhiệt  Σ [m] của thiết bị.
3. Lưu lượng hơi nước cần cung cấp là bao nhiêu Gh [kg/h].

Bài 3 (2,5 điểm)

Thiết bị trao đổi nhiệt lưu động ngược chiều có diện tích truyền nhiệt F = 16 m 2 ,

hệ số truyền nhiệt k = 2100 W (m 2 .K ) . Biết:

Lưu chất I có

t '1 = 120 o C

G1 = 6 kg s

c p1 = 3,2 kJ ( kg.K )

Lưu chất II có

t' 2 = 30 o C

G 2 = 5,5 kg s

c p 2 = 4,18 kJ ( kg.K )

1. Xác định năng suất nhiệt của thiết bị.
2. Tính nhiệt độ ra của hai lưu chất.
3. Trường hợp lưu động cùng chiều thì năng suất nhiệt của thiết bị tăng hay giảm? Giải
thích tại sao?

----- Hết -----

Page 1 of 6

10/7/2010


Đại Học Quốc Gia Tp. HCM
TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA - Khoa CƠ KHÍ

Bm Công Nghệ Nhiệt Lạnh
GV duyệt đề

ĐỀ THI CUỐI HỌC KỲ II – NĂM HỌC 2008-2009

Môn Thi : Truyền Nhiệt và TB Trao Đổi Nhiệt
Thời gian : 90 phút
Ngày thi : 08.06.2009

GV ra đề

-----    ----Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu
TS. Nguyễn Văn Tuyên

Nguyễn Toàn Phong

Bài 1 (4 điểm)
Một thiết bị đun nước nóng với nước chảy trong ống xoắn, các thông số như sau:
− Bán kính uốn cong của ống xoắn R = 120 mm
− Đường kính trong d tr = 27 mm , nhiệt độ bề mặt vách không thay đổi t w = 70 o C
− Nước chảy trong ống với vận tốc ω = 1,5 m s , nhiệt độ được nâng từ t 'n = 40 o C đến

t"n = 60 o C .
Hãy xác định:
1. Hệ số trao đổi nhiệt đối lưu giữa nước và vách ống.
2. Nhiệt lượng mà nước nhận được.
3. Chiều dài cần thiết của ống trao đổi nhiệt.

Bài 2 (3 điểm)
Một vách phẳng đặt thẳng đứng được làm bằng hai tấm kim loại, khoảng cách giữa hai tấm

là δ = 4 cm . Cho biết nhiệt độ và độ đen bề mặt các tấm lần lượt t w1 = 120 o C , ε1 = 0,75 vaø

t w 2 = 40 o C , ε 2 = 0,65 . Diện tích bề mặt vách F = 10 m 2 .
Hãy xác định nhiệt lượng trao đổi giữa hai tấm kim loại khi môi trường giữa hai tấm là:
1. Chân không.
2. Không khí.
3. Vật liệu có hệ số dẫn nhiệt λ = 0,038 W (m.K )

Bài 3 (3 điểm)
Cho thiết bị trao đổi nhiệt loại vỏ bọc – chùm ống. Hơi nước bão hòa ngưng tụ phía vỏ bọc
thành lỏng sôi, nước được gia nhiệt đi trong ống.
Hơi nước có hệ số trao đổi nhiệt đối lưu α h = 8.000 W (m 2 .K ) , áp suất p h = 3 bar
Nước chảy trong chùm ống có lưu lượng V = 12 m 3 / h , nhiệt độ nước vào t '2 = 30 o C ,
nhiệt độ nước ra t"2 = 60 o C , hệ số trao đổi nhiệt đối löu α n = 6.000 W /( m 2 .K ) .
Bỏ qua nhiệt trở vách ống.
1. Xác định diện tích trao đổi nhiệt cần thiết F [m2].
2. Theo thời gian, thành ống về phía nước bị bám cáu làm giảm hệ số truyền nhiệt nên
o
nhiệt độ nước ra chỉ đạt 55 C. Các thông số khác không thay đổi.
Hãy xác định chiều dày lớp cáu. Biết cáu có hệ số dẫn nhiệt λ c = 0,15 W (m.K )
----- Heát -----

1 of 6