công thức môn truyền nhiệt

CÔNG THỨC MÔN TRUYỀN NHIỆT
Chương 1: DẪN NHIỆT
1. Dẫn nhiệt qua tường phẳng 1 lớp:
(W)
+ Nhiệt tải riêng là nhiệt lượng trên 1m2 bề mặt trong thời gian τ:
q = Q/F = λ.∆t.τ (J/m2)
δ

+ Mật độ dòng nhiệt là nhiệt lượng truyền qua 1m2 bề mặt trong 1s:
qw = q/ τ = λ.∆t (W/m2)
δ

qw: mật độ dòng nhiệt (W/m2)
λ: hệ số dẫn nhiệt của tường (W/moC)
∆t: chênh lệch nhiệt độ giữa bên này và bên kia tường (oC)
δ: chiều dày của tường (m)
F: diện tích bề mặt truyền nhiệt (m2)
2. Dẫn nhiệt qua tường phẳng nhiều lớp:
t
T1
– t
T2
Q = . F. τ (W)
∑
n
i=1
.δ
i
/ λ
i
n: số lớp tường

i: số thứ tự của tường
tT1 và tT2 là nhiệt độ của 2 lớp ngoài cùng (tT1 > tT2)
t
T1
– t
T2
q = . τ
∑
n
i=1
.δ
i
/ λ
i
Q = λ.∆t.F. τ
δ

t
T1
– t
T2
qw =
∑
n
i=1
.δ
i
/ λ
i
Nhiệt độ các lớp tiếp xúc:

t
1 =
t
T1
- qδ
1
/λ
1
; t
2
= t
1
- qδ
2
/λ
2
= t
T2
+ qδ
3
/λ
3
3. Dẫn nhiệt qua tường ống 1 lớp:

2π.L.(t
T1
– t
T2
). τ
Q = (W)

1/λlnR2/R1
4. Dẫn nhiệt qua tượng ống nhiều lớp:
2π.L.(t
T1
– t
T2
). τ
Q = (W)
∑
n
i=1
1/λ
i
lnR
i+1
/R
i
Với tT1, tT2 là nhiệt độ mặt trong và mặt ngoài của tường (tT1 > tT2)
i: số thứ tự của tường kể từ trong ra
n: số lớp tường
Q.lnR
2
/R
1
Nhiệt độ các bề mặt tiếp xúc: t
1
= t
T1
-
2π.L.λ

1
.τ
Q.lnR
3
/R
2
Q.lnR
4
/R
3
t
2
= t
1
-

= t
T2
+

2π.L.λ
2
.τ 2π.L.λ
3
.τ
Chú ý: Nếu tỷ số R
1
/R
2
< 2, ta có thể dùng được phương trình của tường phẳng.

Chương 2: TRUYỀN NHIỆT
I. Truyền nhiệt đẳng nhiệt:
1. Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng:
- Hệ số truyền nhiệt K(tường phẳng 1 lớp)
1
K = [W/m
2
độ] Δt = t
n
- t
l
1/α
1
+ δ/λ + 1/ α
2
=> Q = K.F. Δt
- Nhiệt trở của truyền nhiệt: 1/K = 1/α
1
+ δ/λ + 1/ α
2
(m
2
độ/W)
1/ α : nhiệt trở của cấp nhiệt
δ/λ : nhiệt trở dẫn nhiệt
- Hệ số truyền nhiệt K(tường phẳng nhiều lớp)
1
K = [W/m
2
độ]

1/α
1
+ ∑
n
i=1
δ
i
/λ
i
+ 1/ α
2
δi, λi: chiều dày và độ dẫn nhiệt của các lớp tường theo thứ tự tương
ứng.
2. Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường ống:
(tường ống 1 lớp)
1
K = [W/mđộ]
1/α
1
R
1
+ 1/λlnR
2
/R
1
+ 1/α
2
R
2
 Q = K.2πL.Δt

(tường ống nhiều lớp)
1
K =
1

α
1
R
1
+ ∑
n
i=1
1/λ
i
lnR
i+1
/R
i
+ α
2
R
2
II. Truyền nhiệt biến nhiệt ổn định:
1. Trường hợp xuôi chiều:
Δt
1
= tn
1
– tl
1

Δt
2
= tn
2
– tl
2
Δt
1
- Δt
2
Δt
tb
= (hiệu số nhiệt độ trung bình)
ln Δt
2
/ Δt
1
=> Q = K.F. Δt
tb
Chú ý: Δt
1
/ Δt
2
< 2 => Δt
tb
= (Δt
1
+ Δt
2
)/2

2. Trường hợp ngược chiều:
Δt
1
= tn
2
– tl
1

Δt
1
> Δt
2
Δt
2
= tn
1
– tl
2
Δt
1
- Δt
2
Δt
tb
= (hiệu số nhiệt độ trung bình)
ln Δt
2
/ Δt
1
Chương 3: Đun nóng – làm nguội – ngưng tụ

Truyền nhiệt giữa 2 lưu thể(biến nhiệt):
1. Không biến đổi pha: G
1
C
1
Δt
1
= G
2
C
2
Δt
2
= Q
(Q = K.F.Δt
1
)
2. Biến đổi pha(ngưng tụ):
Dòng hơi
Dòng lạnh
Khí vào: - hơi quá nhiệt
- hơi bảo hòa (tn > t
ngtu
)
- hơi bảo hòa ( tn = t
ngtu
)
- hơi chứa ẩm
3. Biến đổi pha(cô đặc):