THÍ NGHIỆM QUÁ TRÌNH THIẾT BỊ BÀI 2 TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG

MỤC LỤC
MỤC LỤC 1
A. LÝ THUYẾT 2
I. Mục Đích Thí Nghiệm 2
II. Cơ Sở Lý Thuyết 2
1. Phương trình cân bằng nhiệt lượng cho hai dòng lưu chất 2
2. Phương trình biểu diễn quá trình truyền nhiệt 2
3. Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit 3
4. Hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết, tính trên 1m chiều dài ống 3
I. Kết Quả Đo: 4
II. Kết Quả Tính 4
1. Tính Q, xác đònh tổn thất nhiệt: 4
2. Tính ∆tlog và tính hệ số dài thực nghiệm: 11
3. Tính hệ số cấp nhiệt α1, α2 13
4. Tính hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết và Kiểm tra ∆t1, ∆t2 theo công thức: 24
5. Lập bảng tính K1* và K1 theo chế độ chảy: 28
6. Dựng đồ thò K1* và K1 theo Re: 29
III. Nhận Xét Kết Quả Và Bàn Luận 36
TÀI LIỆU THAM KHẢO 38
– 1 –
Bài 2:
TRUYỀN NHIỆT ỐNG LỒNG ỐNG
A. LÝ THUYẾT.
I. Mục Đích Thí Nghiệm.
Làm quen với thiết bò truyền nhiệt ống lồng ống, các dụng cụ đo nhiệt độ và lưu
lượng lưu chất.
Xác đònh hệ số truyền nhiệt trong quá trình truyền nhiệt giữa hai dòng lạnh, nóng
ngăn cách bởi vách ngăn kim loại ở các chế độ chảy khác nhau.
Thiết lập cân bằng nhiệt lượng.
II. Cơ Sở Lý Thuyết.
Quá trình truyền nhiệt trong thiết bò dạng ống lồng ống là một ví dụ của sự truyền

nhiệt phức tạp. Ởû đây diễn ra sự trao đổi nhiệt giữa hai lưu chất được ngăn cách bởi
vách ngăn kim loại, bao gồm truyền nhiệt đối lưu từ dòng nóng đến vách, dẫn nhiệt qua
thành ống kim loại và đối lưu nhiệt giữa dòng lạnh với ống.
1. Phương trình cân bằng nhiệt lượng cho hai dòng lưu chất.
Q = G
1
C
1
(t
1V
– t
1R
) = G
2
C
2
(t
2R
- t
2V
), W
Trong đó:
G
1
, G
2
: lưu lượng dòng nóng và lạnh, Kg/s.
C
1
, C

2
: nhiệt dung riêng trung bình của dòng nóng và dòng lạnh, J/Kg.K.
t
1V
, t
1R
: nhiệt độ vào và ra của dòng nóng,
0
C.
t
2R
, t
2V
: nhiệt độ ra và vào của dòng lạnh,
0
C.
2. Phương trình biểu diễn quá trình truyền nhiệt.
LtKQ
log1
∆=
, W.
L: chiều dài ống, m.
K
1
: hệ số truyền nhiệt dài, W/m
0
C.
log
t∆
: chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit,

0
C.
– 2 –
3. Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit.
nho
lon
nholon
t
t
tt
t
∆
∆
∆−∆
=∆
ln
log
Trong đó:
•
lon
t∆
: Hiệu số nhiệt độ giữa dòng nóng và dòng lạnh ở đầu vào hoặc ra có giá trò lớn.
•
nho
t∆
: Hiệu số nhiệt độ giữa dòng nóng và dòng lạnh ở đầu vào hoặc ra có giá trò bé.
4. Hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết,
∗
l
K

tính trên 1m chiều dài ống.
cau
cau
ngtr
ng
tr
l
d
r
dd
d
d
K
+++
=
∗
21
1
ln
2
11
αλα
π
Trong đó:
•
trng
dd ,
: đường kính ngoài và trong của ống truyền nhiệt, m.
•
λ

: hệ số dẫn nhiệt của ống, W/m.
0
C.
•
21
,
αα
: hệ số cấp nhiệt, W/m
2
.
0
C.
•
cau
r
: nhiệt trở của lớp cáu, m
2
.s.
0
C/J.
•
cau
d
: đường kính lớp cáu, m.
Hệ số cấp nhiệt
21
,
αα
giữa vách ngăn và dòng lưu chất.
R

t
nm
ANu
εε
1
25.0
Pr
Pr
PrRe.








=
Các hệ số
R
nmA
εε
,,,
1
là các hệ số thực nghiệm, phụ thuộc vào các yếu tố sau:
 Chế độ chảy của các dòng lưu chất.
 Sự tương quan giữa dòng chảy và bề mặt truyền nhiệt.
 Đặc điểm bề mặt truyền nhiệt (độ nhám, hình dáng, …).
– 3 –
I. Kết Quả Đo:

Lưu lượng dòng
nóng (l/phút)
7 6 5
lưu
lượng
dòng
lạnh
(l/phút)
ống t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
t
1V
t
1R
t
2V

t
2R
4
A 69 58 33 34 67.5 58.5 33 34.5 65.5 57.5 32.5 34.5
B1 65 58 33.5 35 66.5 58.5 32.5 34.8 65.8 57.2 32.5 34.5
B2 67 59 33 34 66 58.5 33 34.6 65 57.5 32.5 34
5
A 65 58.5 32.5 34.5 66 58.9 33.5 34.5 65 58 33 34.5
B1 64 57.5 33 34.5 65.5 58.6 33.4 34.5 65.2 57.5 33.5 34
B2 64.5 58 32.5 34 65.4 58 33.4 34 65.3 58 33.5 34.2
6
A 64.9 58.5 33.5 33.5 66 59 33.5 34.2 66 58.5 32.8 34.2
B1 65 58 33 34 66.5 58 34 34 65.5 58 33 34.5
B2 64.7 58.5 33.4 33.6 65.5 59 34 33.5 66 58.5 33 34
II. Kết Quả Tính.
1. Tính Q, xác đònh tổn thất nhiệt:
Q được tính theo công thức sau:
Q = G
1
C
1
(t
1V
– t
1R
) = G
2
C
2
(t

2R
- t
2V
), W
Trong đó:
• G
1
,G
2
: lưu lượng dòng nóng và dòng lạnh tính bằng Kg/s.
• Để có G
1
,G
2
là Kg/s ta có:
• G = G
do
.ρ:
• Với G
do
đổi ra m
3
/s.
• ρ: tra sổ tay tập 1 theo nhiệt độ trung bình của từng dòng.
đây Q
1
: tính cho dòng nóng
Q
2
: tính cho dòng lạnh

Sau khi có Q
1
,Q
2
: ta xác đònh tổn thất nhiệt:
– 4 –
∆Q = Q
1
– Q
2

C
1
, C
2
: tra sổ tay tập 1 theo nhiệt độ trung bình cho từng dòng
a) Cho ống A:
Cho dòng nóng:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R

T1tb






3
1
m
Kg
ρ
G
1
(Kg/s)
C1
(J/Kg.K)
Q1(W)
7 4
69 58 33 34 63.5 980.961
0.11445 4193.4989 5471.1663
7 5
65 58.5 32.5 34.5
61.7
5
982.498
0.11462 4191.8242 3267.3107
7 6
65 58.5 33.5 33.5
61.7

5
982.339
0.11461 4192.0335 3074.7718
6 4
67.5 58.5 33 34.5 63 981.677
0.09817 4192.829 3910.2036
6 5
66 58.9 33.5 34.5 62.45 981.942
0.09819 4192.5359 2922.9472
6 6
66 59 33.5 34.2 62.5 981.889
0.09819 4192.5778 2758.1528
5 4
65.5 57.5 32.5 34.5 61.5 982.392
0.08187 4191.9916 2814.089
5 5
65 58 33 34.5 61.5 982.313
0.08186 4192.0754 2367.8098
5 6
66 58.5 33 34 62.25 982.207
0.08185 4204.7614 2443.5514
– 5 –
Cho doøng laïnh:
G
1
G
2
t
1V
t

1R
t
2V
t
2R
T2tb
ρ
2
(Κg/m
3
)
G
2
(Kg/s)
C
2
(J/Kg.K)
Q2 (W)
7 4
69 58 33 34 33.5 994.57
0.066294
4179.68
2
415.634518
7 5
65 58.5 32.5 34.5 33.5 994.57
0.08288
4179.77
7
450.348119

7 6
65 58.5 33.5 33.5 33.5 994.57
0.099452
4179.75
6
124.705018
6 4
67.5 58.5 33 34.5
33.7
5
994.485
0.066296
4179.70
3
498.772196
6 5
66 58.9 33.5 34.5 34 994.4
0.082867
4179.68
2
346.356352
6 6
66 59 33.5 34.2
33.8
5
994.451
0.099453
4179.76
6
83.1382243

5 4
65.5 57.5 32.5 34.5 33.5 994.57
0.066297
4179.71
4
526.491816
5 5
65 58 33 34.5
33.7
5
994.485
0.082872
4179.72
4
207.829686
5 6
66 58.5 33 34 33.5 994.57
0.099443
4179.70
3
166.257399
– 6 –
b) Cho oỏng B
1
:
Cho doứng noựng:
G
1
G
2

t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
T1tb






3
1
m
Kg

G
1

(Kg/s)
C1
(J/Kg.K)
Q1(W)
7 4 65 58 33.5 35 61.5 982.127 0.114581
4192.3056
4

3170.37995
7 5 64 57.5 33 34.5 60.75 982.789 0.114659
4191.5310
8
3027.75212
7 6 65 58 33 34 61.5 982.392 0.114612
4191.9916
3
3267.08871
6 4 66.5 58.5 32.5 34.8 62.5 982.047 0.098205
4192.4103
1
3334.88662
6 5 65.5 58.6 33.4 34.5 62.05 982.207 0.098221
4204.7613
7
2849.66278
6 6 66.5 58 34 34 62.25 981.942 0.098194 4192.53592 2922.94724
5 4 65.8 57.2 32.5 34.5 61.5 982.418 0.081868
4191.9497
6
2985.729
5 5 65.2 57.5 33.5 34
61.3
5
982.339 0.081862 4192.0335 2333.5322
5 6 65.5 58 33 34.5
61.7
5
982.286 0.081857

4192.1172
4
2539.34581
Cho doứng laùnh:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
T2tb

2
(g/m
3
)
G
2
(Kg/s)
C
2
(J/Kg.K)
Q2 (W)
7 4 65 58 33.5 35 34.25 994.315

0.06629
4179.65
1
637.258214
7 5 64 57.5 33 34.5
33.7
5
994.4825
0.082872
4179.72
4
623.489057
7 6 65 58 33 34 33.5 994.565
0.099443
4179.70
3
332.514797
7
6 4 66.5 58.5 32.5 34.8
33.6
5
994.5155
0.066299
4179.73
5
471.089617
6 5 65.5 58.6 33.4 34.5
33.9
5
994.4165

0.082869
4179.70
3
346.36958
6 6 66.5 58 34 34 34 994.4
0.099447
4179.72
4
249.395623
5 4 65.8 57.2 32.5 34.5 33.5 994.565
0.066299
4179.73
5
471.089617
5 5 65.2 57.5 33.5 34
33.7
5
994.315
0.082862
4179.65
1
380.969585
5 6 65.5 58 33 34.5
33.7
5
994.4825
0.09945
4179.74
5
332.540197

c) Cho oáng B
2
:
Cho doøng noùng:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
T1tb






3
1
m
Kg
ρ
G
1

(Kg/s)
C1
(J/Kg.K)
Q1(W)
7 4 67 59 33 34 63 981.65 0.114526
4192.8708
6
3841.53623
7 5 64.5 58 32.5 34 61.25 982.601
0.11463
7
4191.6985
6
3027.29389
7 6 64.5 58.5 33.4 33.6 61.5 982.418 0.114615
4191.9497
6
3026.91147
6 4 66 58.5 33 34.6 62.25 982.047 0.098205
4192.4103
1
3252.54374
6 5 65.4 58 33.4 34 61.7 982.18 0.098218
4192.3265
8
2717.62875
6 6 65.5 59 34 33.5 62.25 981.889 0.098189
4192.5777
8
2675.81991

5 4 65 57.5 32.5 34 61.25 982.489 0.081874
4191.8241
6
2676.97373
5 5 65.3 58 33.5 34.2 61.6 982.286 0.081857 4192.1172 2264.82194
– 8 –
5 4
5 6 66 58.5 33 34 62.25 982.233 0.081853 4192.1591 2470.60621
Cho dòng lạnh:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
T2tb
ρ
2
(Κg/m
3
)
G
2
(Kg/s)

C
2
(J/Kg.K)
Q2 (W)
7 4 67 59 33 34 33.5 994.565
0.066297
4179.7138 471.071625
7 5 64.5 58 32.5 34 33.25 994.6475
0.082876
4179.7557 519.604241
7 6 64.5 58.5 33.4 33.6 33.5 994.565
0.09945
4179.7452 83.1350493
6 4 66 58.5 33 34.6 33.8 994.466
0.066298
4179.7243 443.369996
6 5 65.4 58 33.4 34 33.7 994.499
0.082874
4179.7348 242.472597
6 6 65.5 59 34 33.5
33.7
5
994.4825
0.09945
4179.7452 83.1350493
5 4 65 57.5 32.5 34 33.25 994.6475
0.066304
4179.7766 360.278495
5 5 65.3 58 33.5 34.2
33.8

5
994.4495
0.082869
4179.7034 207.821748
5 6 66 58.5 33 34 33.5 994.565
0.099443
4179.7034 166.257399
Tổn thất nhiệt cho mỗi ống:
Cho ống A:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
Q1(W)
Q2 (W) ∆Q (W)
7 4
69 58 33 34
5471.1663
415.63451
8
5055.53176
7 5

65 58.5 32.5 34.5
3267.3107
450.34811
9
2816.96257
7 6
65 58.5 33.5 33.5
3074.7718
124.705018 2950.06682
6 4
67.5 58.5 33 34.5
3910.2036
498.77219
6
3411.4314
6 5
66 58.9 33.5 34.5
2922.9472
346.35635
2
2576.59089
6 6
66 59 33.5 34.2
2758.1528
83.138224
3
2675.0146
5 4
65.5 57.5 32.5 34.5
2814.089

526.49181
6
2287.5972
5 5
65 58 33 34.5
2367.8098
207.82968
6
2159.98014
– 9 –
5 6
66 58.5 33 34
2443.5514
166.25739
9
2277.29402
Cho oáng B
1
:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t

2R
Q1(W) Q2 (W) ∆Q (W)
7 4 65 58 33.5 35
3170.3799
5
637.25821
4
2533.12174
7 5 64 57.5 33 34.5 3027.75212
623.48905
7
2404.26307
7 6 65 58 33 34
3267.0887
1
332.51479
7
2934.57391
6 4 66.5 58.5 32.5 34.8
3334.8866
2
471.08961
7
2863.797
6 5 65.5 58.6 33.4 34.5
2849.6627
8
346.36958 2503.2932
6 6 66.5 58 34 34 2922.94724
249.39562

3
2673.55162
5 4 65.8 57.2 32.5 34.5 2985.729
471.08961
7
2514.63939
5 5 65.2 57.5 33.5 34 2333.5322
380.96958
5
1952.56261
5 6 65.5 58 33 34.5
2539.3458
1
332.54019
7
2206.80561
Cho oáng B
2
:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t

2R
Q1(W) Q2 (W) ∆Q (W)
7 4 67 59 33 34
3841.5362
3
471.07162
5
3370.46461
7 5 64.5 58 32.5 34 3027.2938 519.60424 2507.68965
– 10 –
9 1
7 6 64.5 58.5 33.4 33.6
3026.9114
7
83.135049
3
2943.77642
6 4 66 58.5 33 34.6 3252.54374
443.36999
6
2809.17374
6 5 65.4 58 33.4 34
2717.6287
5
242.472597 2475.15615
6 6 65.5 59 34 33.5
2675.8199
1
83.135049
3

2592.68486
5 4 65 57.5 32.5 34
2676.9737
3
360.27849
5
2316.69524
5 5 65.3 58 33.5 34.2
2264.8219
4
207.82174
8
2057.00019
5 6 66 58.5 33 34 2470.60621
166.25739
9
2304.34881
2. Tính
∆
t
log
và tính hệ số dài thực nghiệm:
Để tính ∆t
log
ta có công thức:
nho
lon
nholon
t
t

tt
t
∆
∆
∆−∆
=∆
ln
log
Trong đó:
∆t
lon
= t
1V
– t
2V
, ∆t
nho
= t
1R
– t
2R
K
1
được tính theo công thức:
Lt
Q
K
.
log
1

1
∆
=
L: chiều dài ống = 1.020m.
– 11 –
Cho oáng A:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
Q
1
(W)
∆t
log
K
1
(W/m
0
C)
7 4
69 58 33 34

5471.1663
29.887443 179.469633
7 5
65 58.5 32.5 34.5
3267.3107
27.652561 115.839028
7 6
65 58.5 33.5 33.5
3074.7718
27.916126 107.9835435
6 4
67.5 58.5 33 34.5
3910.2036
28.679936 133.66602
6 5
66 58.9 33.5 34.5
2922.9472
28.256771 101.414084
6 6
66 59 33.5 34.2
2758.1528
28.81243 93.8508607
5 4
65.5 57.5 32.5 34.5
2814.089
27.44091 100.5400609
5 5
65 58 33 34.5
2367.8098
27.781477 83.55863068

5 6
66 58.5 33 34
2443.5514
27.882084 85.92035909
Cho ống B
1
:
G
1
G
2
t
1V
t
1R
t
2V
t
2R
Q1(W)
∆t
log
K1 (W/m
0
C)
7 4 65.4 58.8 33 35.3
3170.3799
5
27.712216 112.1604858
7 5 64 57.7 32.9 34.7 3027.75212 26.846652 110.5681436

7 6 65 58.2 33.5 34.3
3267.0887
1
27.525353 116.3664706
6 4 66.3 58.2 32.9 34.6
3334.8866
2
28.216933 115.8700242
6 5 65.4 58.5 33.4 34.4
2849.6627
8
27.863596 100.2665632
6 6 66 58.9 33.5 34.1 2922.94724 28.476707 100.6308273
5 4 65.9 57.2 32.9 34.6 2985.729 27.472698 106.5488849
5 5 65.1 58.3 33.6 34.7 2333.5322 27.360176 83.61703059
5 6 65.5 58.1 33.3 34.1
2539.3458
1
27.899448 89.23311644
Cho ống B
2
:
– 12 –
G
1
G
2
t
1V
t

1R
t
2V
t
2R
Q
1
(W)
∆t
log
K
1
(W/m
0
C)
7 4 67 59 33 34 3841.5362
3
28.879003 130.4135058
7 5 64.5 58 32.5 34 3027.2938
9
27.314637 108.6573174
7 6 64.5 58.5 33.4 33.6 3026.9114
7
27.723116 107.0428099
6 4 66 58.5 33 34.6 3252.54374 28.183653 113.1424788
6 5 65.4 58 33.4 34 2717.6287
5
28.092096 94.84311436
6 6 65.5 59 34 33.5 2675.8199
1

28.719866 91.34279705
5 4 65 57.5 32.5 34 2676.9737
3
27.600425 95.08853599
5 5 65.3 58 33.5 34.2 2264.8219
4
27.744468 80.03086179
5 6 66 58.5 33 34 2470.60621 27.827243 87.04286578
3. Tính hệ số cấp nhiệt
α
1
,
α
2

Để xác đònh α
1
, α
2
ta tính theo thứ tự sau:
a) Xác đònh chế độ chảy của lưu chất bằng chuẩn số Re
ν
ω
µ
ωρ
ll
==Re
Tính
µ
ωρ

l
=Re
ω vận tốc đặc trưng của dòng chảy, m/s. Được tính như sau:
2
4
d
Q
A
Q
π
ω
==
• Với Q: lưu lượng dòng nóng hay lạnh, m
3
/s.
• d: đường kính trong của từng ống cho mỗi dòng: dòng nóng d
1
= 17mm, dòng
lạnh d
2
= 30mm.
– 13 –
• l: kích thước hình học cần xác đònh hay chiều dài đặc trưng của dòng chảy,
m: với dòng nóng thì l
1
= 17mm, dòng lạnh thì l
2
= 30mm.
• ρ, µ: tra sổ tay tập 1 theo nhiệt độ trung bình của dòng nóng hay dòng lạnh.
Số liệu như tính Q.

Bảng kết quả tính.
Cho ống A:






3
1
m
Kg
ρ
ρ
2
(Kg/m
3
)
µ
1
.10
3
(N.s/m
2
)
µ
2
.10
3
(N.s/m

2
)
ω
1
(m/s)
ω
2
(m/s)
Re
1
Re
2
980.961 994.4165 0.43911 0.73786 0.514256 0.09436 19530.1971 3815.155
982.498 994.565 0.46008 0.74394 0.514256 0.11795 18669.2354 4730.6749
982.339 994.516 0.45804 0.74242 0.514256 0.14154 18749.3489 5688.1521
981.677 994.433 0.448635 0.73862 0.440791 0.09436 16396.7164 3811.2926
981.942 994.4 0.451985 0.7371 0.440791 0.11795 16279.5815 4773.7816
981.889 994.532 0.451315 0.74318 0.440791 0.14154 16302.8694 5682.4266
982.392 994.4495 0.45872 0.73938 0.367326 0.09436 13373.2609 3807.4382
982.313 994.466 0.4577 0.74014 0.367326 0.11795 13401.9858 4754.4896
982.207 994.433 0.45634 0.73862 0.367326 0.14154 13440.4764 5716.9389
Cho ống B
1
:







3
1
m
Kg
ρ
ρ
2
(Kg/m
3
)
µ
1
.10
3
(N.s/m
2
)
µ
2
.10
3
(N.s/m
2
)
ω
1
(m/s)
ω
2
(m/s)

Re
1
Re
2
982.127 994.349 0.45433 0.73491 0.514256 0.09436 18898.3743 3830.2094
982.789 994.466 0.46282 0.74014 0.514256 0.11795 18564.2061 4754.4896
982.392 994.433 0.45872 0.73862 0.514256 0.14154 18722.5653 5716.9389
982.047 994.4825 0.453325 0.7409 0.440791 0.09436 16233.1957 3799.7531
982.207 994.433 0.45634 0.73862 0.440791 0.11795 16128.5717 4764.1158
981.942 994.466 0.451985 0.74014 0.440791 0.14154 16279.5815 5705.3876
982.418 994.4825 0.45906 0.7409 0.367326 0.09436 13363.7098 3799.7531
982.339 994.349 0.45804 0.73491 0.367326 0.11795 13392.3921 4787.7617
982.286 994.499 0.45736 0.74166 0.367326 0.14154 13411.5802 5693.8836
Cho ống B
2
:
– 14 –






3
1
m
Kg
ρ
ρ
2

(Kg/m
3
)
µ
1
.10
3
(N.s/m
2
)
µ
2
.10
3
(N.s/m
2
)
ω
1
(m/s)
ω
2
(m/s)
Re
1
Re
2
981.65 994.4495 0.4483 0.73938 0.514256 0.09436 19143.2708 3807.4382
982.601 994.516 0.46178 0.74242 0.514256 0.11795 18602.4563 4740.1267
982.418 994.499 0.45906 0.74166 0.514256 0.14154 18709.1937 5693.8836

982.047 994.466 0.453325 0.74014 0.440791 0.09436 16233.1957 3803.5917
982.18 994.4825 0.455 0.7409 0.440791 0.11795 16175.6265 4749.6914
981.889 994.499 0.453325 0.74166 0.440791 0.14154 16230.584 5693.8836
982.489 994.565 0.46008 0.74394 0.367326 0.09436 13335.046 3784.5399
982.286 994.433 0.45736 0.73862 0.367326 0.11795 13411.5802 4764.1158
982.233 994.433 0.45668 0.73862 0.367326 0.14154 13430.8254 5716.9389
b) Xác đònh chuẩn số Nu:
Để xác đònh Nu trước hết ta tính chuẩn số Pr và Prt, sau đó dựa vào Re để chọn
công thức tính Nu.
 Tính Pr và Prt
Theo công thức:
α
ν
=Pr
Với:
ρ
µ
ν
=
trong đó µ, ρ: tra sổ tay tập 1 theo nhiệt độ trung bình của lưu chất và
nhiệt độ trung bình của thành ống.
ρ
λ
α
p
C
=
λ: hệ số dẫn nhiệt của lưu chất, W/m.
0
C. Được tra ở sổ tay tập 1 theo nhiệt độ

trung bình của lưu chất và nhiệt độ trung bình của thành ống.
Prt được tính như Pr nhưng các số liệu liên quan lấy ở nhệt độ trung bình của thành
ống.
Bảng kết quả tính.
Cho ống A:
α
1
.10
6
(m
2
/s) α
2
.10
6
(m
2
/s)
ν
1
.10
6
(m
2
/s)
ν
2
.10
6
(m

2
/s)
Pr
1
Pr
2
∆t
1
∆t
2
– 15 –
0.161151 0.150109 0.447632 0.742003 2.7777 4.9431 4.5574 0.161151
0.160390 0.149946 0.468276 0.748005 2.9196 4.9885 5.1861 0.160390
0.160468 0.149993 0.466275 0.746514 2.9057 4.9770 6.0323 0.160468
0.160793 0.150105 0.457009 0.742755 2.8422 4.9482 5.0319 0.160793
0.160661 0.150150 0.460297 0.741251 2.8650 4.9367 5.9536 0.160661
0.160688 0.149971 0.459640 0.747266 2.8604 4.9827 6.9301 0.160688
0.160441 0.150083 0.466942 0.743507 2.9104 4.9540 5.6380 0.160441
0.160480 0.150060 0.465941 0.744259 2.9034 4.9597 6.7512 0.160480
0.160053 0.150105 0.464607 0.742755 2.9028 4.9482 7.7237 0.160053
λ
t1
.10
2
(W/m
0
C)
λ
t2
.10

2
(W/m
0
C)
µ
t1
.10
3
(N.s/m
2
)
µ
t2
.10
3
(N.s/m
2
)
ρ
t1
(Kg/m
3
)
ρ
t2
(Kg/m
3
)
C
t1

(J/Kg.K)
56.186251 60.514146
1.540245 0.930481
999.994426 997.490800
4205.242477
56.332487 59.981306
1.510439 0.994014
999.986278 998.132040
4204.321193
56.529313 59.866120
1.47154
7
1.007905
999.968708 998.253240
4203.081188
56.296620 60.201160
1.517533 0.966189
999.989362 997.877440
4204.547154
56.511007 59.950901
1.47513
4
0.997861
999.970928 998.369380
4203.196514
56.738141 59.865769
1.43114
6
1.007941
999.932796 998.253530

4201.765570
56.437599 59.846366
1.489652 1.009927
999.977240 998.269420
4203.658988
56.696529 59.657668
1.43919
6
1.029243
999.939952 998.423940
4202.027727
57.192213 59.444719
1.39543
4
1.059456
999.893815 998.589900
4200.602644
C
t2
(J/Kg.K)
ν
t1
.10
6
(m
2
/s)
ν
t2
.10

6
(m
2
/s)
α
t1
.10
6
(m
2
/s) α
t2
.10
6
(m
2
/s) Pr
t1
Pr
t2
4181.916097
1.540253 0.932822
0.133611
0.145068 11.527910 6.430220
4182.515548
1.510460 0.995874
0.133989
0.143678 11.273020 6.931290
4182.783466
1.471593 1.009669

0.134499
0.143376 10.941280 7.042130
4182.268203
1.517549 0.968244
0.133896
0.144250 11.333780 6.712270
4182.549742
1.475177 0.999491
0.134452
0.143570 10.971810 6.961700
– 16 –
4182.785589
1.431242 1.009704
0.135043
0.143375 10.598400 7.042420
4182.902004
1.489686 1.011678
0.134261
0.143322 11.095420 7.058780
4184.034191
1.439282 1.030867
0.134935
0.142809 10.666510 7.218500
4185.311884
1.395582 1.060952
0.136167
0.142232 10.249060 7.459290
Cho oáng B
1
:

α
1
.10
6
(m
2
/s) α
2
.10
6
(m
2
/s)
ν
1
.10
6
(m
2
/s)
ν
2
.10
6
(m
2
/s)
Pr
1
Pr

2
∆t
1
∆t
2
0.160571 0.150042 0.462598 0.739087 2.8810 4.9259 4.3330 21.37921
0.160245 0.150060 0.470925 0.744259 2.9388 4.9597 5.0660 19.78062
0.160441 0.150105 0.466942 0.742755 2.9104 4.9482 5.9709 19.55441
0.160610 0.150038 0.461612 0.745011 2.8741 4.9655 4.9727 21.24423
0.160053 0.150105 0.464607 0.742755 2.9028 4.9482 5.8976 19.96598
0.160661 0.150060 0.460297 0.744259 2.8650 4.9597 6.8711 19.60566
0.160428 0.150038 0.467276 0.745011 2.9127 4.9655 5.6393 19.83340
0.160468 0.150042 0.466275 0.739087 2.9057 4.9259 6.6786 18.68155
0.160493 0.150016 0.465608 0.745762 2.9011 4.9712 7.7187 18.18080
λ
t1
.10
2
(W/m
0
C)
λ
t2
.10
2
(W/m
0
C)
µ
t1

.10
3
(N.s/m
2
)
µ
t2
.10
3
(N.s/m
2
)
ρ
t1
(Kg/m
3
)
ρ
t2
(Kg/m
3
)
C
t1
(J/Kg.K)
56.134056 60.151142 1.551016 0.972520
999.99667
0
997.93658
4205.571308

56.304552 59.840922 1.515964 1.010484
999.98868
0
998.27388
4204.497185
56.515031 59.785673
1.47433
9
1.016140
999.97058
2
998.31912
4203.171163
56.282850 60.126021 1.520310 0.975699
999.99027
3
997.96628
4204.633905
56.497982 59.886191
1.47771
0
1.005851
999.97204
8
998.23680
4203.278575
56.724418 59.798190
1.43380
1
1.014859

999.81515
6
998.30887
4201.852027
– 17 –
56.437901 59.853811 1.489592 1.009165
999.97721
4
998.26332
4203.657083
56.679642 59.572495
1.44246
3
1.041146
999.94285
6
998.49051
4202.134113
56.921570 59.450196
1.39781
5
1.058672
999.89406
5
998.58565
4200.609971
C
t2
(J/Kg.K)
ν

t1
.10
6
(m
2
/s)
ν
t2
.10
6
(m
2
/s)
α
t1
.10
6
(m
2
/s) α
t2
.10
6
(m
2
/s) Pr
t1
Pr
t2
4182.324476

1.551021 0.974531
0.133476
0.144120 11.62023 6.76196
4182.934671
1.515981 1.012232
0.133917
0.143307 11.32034 7.06338
4183.266162
1.474382 1.017851
0.134462
0.143157 10.96504 7.11004
4182.352733
1.520325 0.977687
0.133860
0.144054 11.35754 6.78694
4182.663056
1.477752 1.007627
0.134418
0.143430 10.99372 7.02522
4183.191063
1.434066 1.016578
0.135024
0.143191 10.62085 7.09946
4182.857337
1.489626 1.010921
0.134262
0.143342
11.0949
1
7.05251

4184.545228
1.442545 1.042720
0.134891
0.142578
10.6941
8
7.31331
4185.279024
1.397963 1.060172
0.135522
0.142247 10.31538 7.45303
Cho oáng B
2
:
α
1
.10
6
(m
2
/s) α
2
.10
6
(m
2
/s) ν
1
.10
6

(m
2
/s) ν
2
.10
6
(m
2
/s) Pr
1
Pr
2
∆t
1
∆t
2
0.16080522 0.15008286 0.456680079 0.743506835 2.84 4.954 4.4591 22.41987
0.16032885 0.14999299 0.469956778 0.746513882 2.9312 4.977 5.1406 20.17405
0.16042818 0.15003509 0.46727564 0.745762439 2.9127 4.9706 6.0019 19.72124
0.16060957 0.15006041 0.461612326 0.744258728 2.8741 4.9597 4.9705 21.2132
0.1605416 0.15003796 0.463255208 0.745010596 2.8856 4.9655 5.9225 20.16964
0.16068833 0.15003509 0.461686606 0.745762439 2.8732 4.9706 6.9393 19.7806
0.16039174 0.14994568 0.468280052 0.748005409 2.9196 4.9885 5.6594 19.94107
0.16049275 0.15010532 0.465607776 0.742754917 2.9011 4.9482 6.748 18.99647
– 18 –
0.16051958 0.15010532 0.4649406 0.742754917 2.8965 4.9482 7.7112 18.11601
λ
t1
.10
2

(W/m
0
C)
λ
t2
.10
2
(W/m
0
C)
µ
t1
.10
3
(N.s/m
2
)
µ
t2
.10
3
(N.s/m
2
)
ρ
t1
(Kg/m
3
)
ρ

t2
(Kg/m
3
)
C
t1
(J/Kg.K)
56.163387 60.344790
1.54496
3
0.949754
999.99540
9
997.70342
4205.386524
56.321904 59.926888 1.512532 1.000901
999.06188
0
998.19344
4204.387868
56.522242 59.826409 1.472915 1.011970
999.96992
4
998.28576
4203.125736
56.282338 60.120252 1.520416 0.976429
999.99029
5
997.97310
4204.637129

56.503774 59.926066 1.476565 1.001005
999.97155
0
998.19438
4203.242087
56.740281 59.840916 1.430732 1.010485
999.93242
8
998.27388
4201.752089
56.442576 59.880108
1.48866
8
1.006473
999.97681
2
998.24179
4203.627628
56.695785 59.649407
1.43934
0
1.030124
999.94008
0
998.43067
4202.032416
56.919825 59.434374
1.39813
0
1.060940

999.89444
0
998.59796
4200.620962
C
t2
(J/Kg.K)
ν
t1
.10
6
(m
2
/s)
ν
t2
.10
6
(m
2
/s)
α
t1
.10
6
(m
2
/s) α
t2
.10

6
(m
2
/s) Pr
t1
Pr
t2
4207.227424
1.544970 0.951940
0.133552
0.143761 11.56833 6.62167
4207.697564
1.513953 1.002713
0.134086
0.142680 11.29094 7.02771
4183.021696
1.472959 1.013708
0.134481
0.143268 10.95294 7.07563
4207.480029
1.520431 0.978412
0.133859
0.143179 11.35844 6.83348
4207.698488
1.476607 1.002816
0.134433
0.142678 10.98397 7.02854
– 19 –
4.182935
1.430828 1.012232

0.135049
143.307011 10.59491 0.00706
4.182700
1.488702 1.008246
0.134274
143.413542 11.08703 0.00703
4.184084
1.439426 1.031743
0.134933
142.786731 10.66773 0.00723
4.185374
1.398277 1.062429
0.135518
142.204307 10.31804 0.00747
Dựa vào Re ta chọn được công thức tính Nu cho các ống như sau:
Cho ống A:
25.0
38.06.0
Pr
Pr
.Pr.Re.25.0






=
t
Nu

Cho ống B
1
và B
2
:
Tính cho dòng lạnh ta có công thức sau:
1
25.0
43.0
.
Pr
Pr
.Pr.
ε






=
t
CNu
Tính cho dòng nóng ta có công thức sau:
25.0
43.08.0
Pr
Pr
Pr.Re.021.0







=
t
Nu
– 20 –
Baûng keát quaû tính.
Cho oáng A:
Re
1
Re
2
Pr1 Pr2 Pr
t1
Pr
t2
Nu1 Nu2
19530.197
1
3815.1549
7
2.7777 4.9431 11.5279 6.43022
96.92806 60.5355
18669.235
4
4730.6749 2.9196 4.9885 11.273 6.93129
97.89483 67.9847

18749.348
9
5688.15209 2.9057 4.977 10.9413 7.04213
98.586 75.5242
16396.716
4
3811.2926
2
2.8422 4.9482 11.3338 6.71227
88.92122 59.8919
16279.581
5
4773.7816
1
2.865 4.9367 10.9718 6.9617
89.71107 67.8334
16302.869
4
5682.42662 2.8604 4.9827 10.5984 7.04242
90.47761 75.5323
13373.260
9
3807.4382
1
2.9104 4.954 11.0954 7.05878
80.29414 59.1507
13401.985
8
4754.4896
5

2.9034 4.9597 10.6665 7.2185
81.07168 67.2555
13440.476
4
5716.9389
3
2.9028 4.9482 10.2491 7.45929
82.01556 74.3987
Cho oáng B
1:
Re
1
Re
2
Pr1 Pr2 Pr
t1
Pr
t2
Nu1 Nu2 C
18898.374
3
3830.2094 2.8810 4.9259 11.6202 6.7620
61.5943 18.2170
9.5699
18564.206
1
4754.4897 2.9388 4.9597 11.3203 7.0634
61.9511
26.906
3

14.2233
18722.5653 5716.9389 2.9104 4.9482 10.9650 7.11
62.4588 34.6346
18.3678
16233.195
7
3799.7531 2.8741 4.9655 11.3575 6.7869
54.7653 18.0491
9.4389
16128.571 4764.1158 2.9028 4.9482 10.9937 7.0252
55.3006 26.9950
14.2734
– 21 –
7
16279.581
5
5705.3876 2.8650 4.9597 10.6209 7.0995
55.6981 34.6150
18.3216
13363.709
8
3799.7531 2.9127 4.9655 11.0949 7.0525
47.5772
17.876
7
9.4389
13392.392
1
4787.7617 2.9057 4.9259 10.6942 7.3133
48.0211 26.8728

14.3964
13411.580
2
5693.8836 2.9011 4.9712 10.3154 7.4530
48.4592 34.1647
18.2755
Cho oáng B
2
:
Re
1
Re
2
Pr1 Pr2 Pr
t1
Pr
t2
Nu1 Nu2 C
19143.270
8
3807.4382 2.84 4.9540 11.5683 6.6217
61.6974 18.1956
9.4720
18602.456
3
4740.1267 2.9312 4.9770 11.2909 7.0277
61.9847 26.8625
14.1487
18709.193
7

5693.8836 2.9127 4.9706 10.9529 7.0756
62.4740 34.6086
18.2755
16233.195
7
3803.5917 2.8741 4.9597 11.3584 6.8335
54.7642 18.0354
9.4554
16175.626
5
4749.6914 2.8856 4.9655 10.9840 7.0285
55.2175 26.9138
14.1984
16230.5840 5693.8836 2.8732 4.9706 10.5949 0.0071
55.7056 194.7020
18.2755
13335.046
0
3784.5399 2.9196 4.9885 11.0870 0.0070
47.5807 100.2250
9.3735
13411.580
2
4764.1158 2.9011 4.9482 10.6677 0.0072
48.0540 150.74
14.2734
– 22 –
13430.825
4
5716.9389 2.8965 4.9482 10.3180 0.0075

48.4589 192.3680
18.3678
c) Tính α
1
, α
2
:
Sau khi có Nu ta tính α
1
, α
2
như sau:
l
Nu
λ
α
.
=
λ: tra theo nhiệt độ trung bình của lưu chất theo dòng nóng và dòng lạnh.
l: kích thước hình học, với dòng nóng lấy l = 17mm, dòng lạnh l = 30mm.
Bảng kết quả tính:
Cho ống A:
Nu1 Nu2
λ
1
.10
2
(W/m
0
C)

λ
2
.10
2
(W/m
0
C)
α1 α2
96.92806 60.5355
66.292163 62.390298
3779.75 1258.9436
97.89483 67.9847
66.056074 62.333311
3803.85 1412.5713
98.586 75.5242
66.080497 62.349593
3832.12 1569.6353
– 23 –
88.92122 59.8919
66.1822595 62.390298
3461.77 1245.5572
89.71107 67.8334
66.1415545 62.40658
3490.37 1411.0842
90.47761 75.5323
66.1496955 62.341452
3520.63 1569.5972
80.29414 59.1507
66.072356 62.382157
3120.72 1229.9817

81.07168 67.2555
66.0845675 62.374016
3151.52 1398.3311
82.01556 74.3987
66.1008495 62.390298
3189 1547.253
Cho ống B
1
:
Nu1 Nu2
λ
1
.10
2
(W/m
0
C)
λ
2
.10
2
(W/m
0
C)
α1 α2
61.59428 18.217
66.113061 62.357734
2395.4 378.65696
61.95107 26.9063
66.0112985 62.374016

2405.57 559.4184
62.45883 34.6346
66.072356 62.390298
2427.53 720.28848
54.7653 18.0491
66.1252725 62.365875
2130.22 375.21553
55.30055 26.995
66.1008495 62.390298
2150.24 561.40957
55.69805 34.615
66.1415545 62.374016
2167.03 719.69185
47.5772 17.8767
66.0682855 62.365875
1849.03 371.63231
48.02112 26.8728
66.080497 62.357734
1866.62 558.57569
48.45918 34.1647
66.088638 62.357734
1883.88 710.14361
Cho ống B
2
:
Nu1 Nu2
λ
1
.10
2

(W/m
0
C)
λ
2
.10
2
(W/m
0
C)
α1 α2
61.69737 18.1956
66.18633 62.382157
2402.07 378.36026
61.98469 26.8625
66.0357215 62.349593
2407.77 558.2896
62.47404 34.6086
66.0682855 62.365875
2427.97 719.46418
54.76422 18.0354
66.1252725 62.374016
2130.18 374.98067
55.21748 26.9138
66.10492 62.365875
2147.15 559.50127
55.70564 194.702
66.1496955 62.365875
2167.59 4047.5964
47.58074 100.225

66.056074 62.333311
1848.82 2082.4452
48.05397 150.74
66.088638 62.390298
1868.13 3134.901
48.45888 192.368
66.096779 62.390298
1884.1 4000.623
4. Tính hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết và Kiểm tra
∆
t
1
,
∆
t
2
theo công thức:
ngtr
ng
tr
dd
d
d
K
.
1
ln
2
1
.

1
21
*
1
αλα
π
++
=
Do bỏ qua lớp cáu ờ thành ống.
– 24 –
1
log
1
.
α
tK
t
∆
=∆
2
log
2
.
α
tK
t
∆
=∆
Baûng keát quaû tính:
Cho oáng A:

∆t
log
∆t
1
∆t
2
α1 α2
K1
(W/m
0
C)
∆t
1
∆t
2
K
l
*
29.8874 4.557 23.33
3779.7476 1258.9436
179.469
6
1.4191 4.2606 0.66043
27.6526
5.18
6
20.466
3803.8519 1412.5713
115.839
0.8421 2.2677 0.66043

27.9161 6.032 19.884
3832.1248 1569.6353
107.9835
0.7866 1.9205 0.66043
28.6799 5.032 21.648
3461.7688 1245.5572
133.666
1.1074 3.0778 0.66043
28.2568 5.954 20.303
3490.3703 1411.0842
101.414
1
0.821 2.0308 0.66043
28.8124 6.93 19.882
3520.6274 1569.5972
93.85086
0.7681 1.7228 0.66043
27.4409
5.63
8
19.803
3120.7196 1229.9817
100.5401
0.8841 2.2431 0.66043
27.7815
6.75
1
19.03
3151.5217 1398.3311
83.55863

0.7366 1.6601 0.66043
27.8821
7.72
4
18.158
3188.9988 1547.253
85.92036
0.7512 1.5483 0.66043
Cho oáng B
1
:
– 25 –