tài liệu giảng dạy truyền nhiệt sấy chương 4 truyền nhiệt

Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

61
-
hơi bão
hòa
t
1

hơi bão
hòa
t
1

cht lng
sôi
t
2

Q
t
T1

t
T2

CHƯƠNG 4
TRUYỀN NHIỆT
Khái niệm: Quá trình vn chuyn nhit lưng t mt lưu th này sang lưu th
khác qua 1 tưng ngăn cách gi là truyn nhit. Vy truyn nhit bao gm c dn nhit,
cp nhit và bc x nhit.
Da theo nhit  làm vic ca lưu th mà ngưi ta chia ra truyn nhit ng
nhit và truyn nhit bin nhit:
- Truyn nhit ng nhit xy ra trong trưng hp nhit  ca 2 lưu th u
không i theo thi gian và không gian, tc là hiu s nhit  gia 2 lưu th là 1 hng s
 mi v trí và mi thi gian.
VD: Trong thit b cô c, mt phía là hơi bão hoà ngưng t  t nóng, mt
phía là cht lng sôi. Nhit  ngưng t ca hơi nưc bão hoà và nhit  sôi ca cht lng
nguyên cht không thay i trong sut quá trình.
- Truyn nhit bin nhit xy ra trong trưng hp nhit  ca lưu th có thay i
trong quá trình làm vic, do ó hiu s nhit  gia 2 lưu th có thay i. Trong truyn
nhit bin nhit, ngưi ta còn phân bit:
 Truyn nhit bin nhit n nh: tc là trưng hp hiu s gia 2 lưu th
bin i theo v trí nhưng không bin i theo thi gian (trưng hp này ch xy ra i vi
các quá trình làm vic liên tc).
 Truyn nhit bin nhit không n nh: tc là trưng hp hiu s nhit 
gia 2 lưu th u thay i theo v trí và thi gian (trưng hp này ch xy ra trong các
quá trình làm vic gián on).
4.1. TRUYỀN NHIỆT ĐẲNG NHIỆT
4.1.1. Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng

Hình 4.1: Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường phẳng
Gi s ta có tưng phng 1 lp có chiu dày δ, b mt tưng F,  dn nhit λ,
mt phía ca tưng là lưu th nóng có nhit  t
n
và phía kia là lưu th lnh có nhit  t
l
.
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

62
-
H s cp nhit t lưu th nóng n tưng là α
1
và t tưng n lưu th ngui là α
2
. Nhit
 2 b mt tưng là t
T1
và t
T2
.

* Quá trình truyn nhit t lưu th nóng (hơi bão hòa) n lưu th lnh (cht lng
sôi) gm 3 giai on.  trng thái nhit n nh thì lưng nhit Q ca lưu th nóng truyn
cho tưng bng nhit lưng dn qua tưng và bng nhit lưng tưng truyn cho cht lng
lnh.
Nhit truyn t lưu th nóng n mt tưng (cp nhit)
( ) ( )
1
1
11

TnTn
ttF
Q
ttFQ −=⇒−=
τ
α
τα

- Nhit dn xuyên qua tưng (dn nhit)
( ) ( )
2121

TTTT
ttF
Q
ttFQ −=⇒−=
τ
δ
λ
τ

δ
λ

- Nhit truyn t mt tưng ti lưu th lnh (cp nhit)
( ) ( )
lTlT
ttF
Q
ttFQ −=⇒−=
2
2
22

τ
α
τα


( ) ( )
lnln
ttFQttF
QQQ
−=









++⇒−=++
11

2121
τ
αλ
δ
α
τ
α
δ
λ
α

t
21
11
1
αλ
δ
α
++
=K
và ∆t = t
n
– t
l

 (4.1)

 ây là phương trình truyn nhit ng nhit qua tưng phng 1 lp.
Chú ý:
 i lưng K gi là h s truyn nhit. Khi F = 1m
2
, τ = 1s, ∆t = 1 thì Q =
K và th nguyên ca K là:
[K] = [J/m
2
s] = [W/m
2
]
 Vy: H s truyn nhit K là lưng nhit truyn i trong 1 giây t lưu th
nóng n lưu th ngui qua 1 ơn v b mt tưng phân cách là 1m
2
khi hiu s nhit 
gia 2 lưu th là 1 .
 i lưng nghch o ca K gi là nhit tr.
21
111
αλ
δ
α
++=
K
(m
2
/W)
tFKQ

∆
=

τ

Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

63
-
r
1

r
2

x
t

L

t
T2

t

T1

Trong ó,
K
1
: nhit tr ca truyn nhit

α
1
: nhit tr ca cp nhit

λ
δ
: nhit tr dn nhit)
Khi lưu th là nhng cht lng bNn hoc nhng cht hot ng hóa hc thì s có
óng lp cn trên b mt tưng trao i nhit làm tăng nhit tr ca truyn nhit. Do ó,
khi tính toán h s truyn nhit, ta cn chú ý nhit tr ca lp cn. Nu không có s liu
thc nghim  tính nhit tr ca lp cn thì có th chp nhn chiu dày ca lp cn
khong 0,1 ÷ 0,5mm.
Phương trình (4.1) cũng dùng ưc cho tưng phng nhiu lp nhưng ch khác
 h s truyn nhit K. H s truyn nhit i vi tưng phng nhiu lp có dng:
∑
=
++
=
n
i
i
i
K

1
21
11
1
αλ
δ
α

Vi δ
i
, λ
i
: chiu dày và  dn nhit ca các lp tưng theo th t tương
ng.
4.2.2. Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường ống
Xét mt tưng ng bán kính trong là R
1
, bán kính ngoài là R
2
, chiu dày δ,  dn
nhit λ và chiu dài L. Lưu th nóng i bên trong ng có nhit  t
n
, lưu th lnh i ngoài
ng có nhit  t
l
. H s cp nhit ca lưu th nóng là α
1
và ca lưu th ngui là α
2
. Nhit

 hai b mt tưng là t
T1
và t
T2
.










Hình 4.2: Truyền nhiệt đẳng nhiệt qua tường ống
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

64
-
Cũng như trong tưng phng, nhit lưng truyn t lưu th nóng sang lưu th
lnh phi qua 3 giai on. Vì quá trình truyn nhit n nh nên trong khong thi gian τ,
lưng nhit qua 3 giai on u như nhau:
- Cp nhit t lưu th nóng n mt trong ca tưng ng:

Q = α
1
.(t
n
– t
T1
).F.τ = α
1
.(t
n
– t
T1
).2πR
1
.L.τ

τπ
α
)(2
1
11
Tn
ttL
R
Q
−=

- Nhit dn qua thành ng:
12
21

lnln
)(2
RR
ttL
Q
TT
−
−
=
λτπ

τπ
λ
)(2)ln(ln
2112 TT
ttLRR
Q
−=−

- Cp nhit t mt ngoài ca ng n lưu th ngui:
Q = α
2
.(t
T2
– t
2
).F.τ = α
1
.(t
T2

– t
l
).2πR
2
.L.τ

τπ
α
)(2
2
22
lT
ttL
R
Q
−=

Cng 3 phương trình trên ta ưc:
)
22
1
2
11
(2
1
ln
11
ln
ttL
R

R
R
R
Q −=








++
τπ
α
λα

t
221
2
11
1
ln
11
1
RR
R
R
K
R

αλα
++
=


 (4.2)
ây là phương trình truyn nhit qua tưng ng 1 lp.
Trong ó: K
R
gi là h s truyn nhit trong tưng ng.
 Vy: H s truyn nhit K
R
là lưng nhit tính bng J truyn i trong 1s t lưu
th nóng n lưu th ngui qua 1 ơn v chiu dài ca tưng ng và khi hiu s nhit 
gia hai lưu th là 1 .
Th nguyên ca K là [K] = [J/ms] = [W/m]
Chú ý:
 Nu t s
2
1
2
<
R
R
thì ta có th s dng phương trình (4.1) ca tưng phng.
 K và K
R
u ph thuc vào α
1
, α

2
, λ, δ (ch yu là α
1
và α
2
). H s truyn
nhit luôn nh hơn h s cp nhit nào nh nht.

Q = K
R
.2πL.τ.∆t
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

65
-
* Trưng hp tưng ng gm nhiu lp thì K
R
ưc tính như sau:
∑
=
+
++
=
n

i
i
i
i
R
RR
R
R
K
1
22
1
11
1
ln
1
1
1
αλ
α

 Tăng cưng truyn nhit và cách nhit:
- Tăng cưng truyn nhit:
+ Gim chiu dày ca vách và tăng h s dn nhit ca vt liu có th làm
gim nhit tr ca vách.
VD: Khi sôi có th tăng cưng s nhiu lon và làm sch cht bNn trên b mt
 tăng cưng truyn nhit.
+ Tăng cưng s nhiu lon và tăng tc  chuyn ng ca cht lng thì có
th tăng cưng ta nhit.
+ Trên b mt bc x có th tìm cách tăng  en và nhit   tăng cưng

trao i nhit bc x.
- Cách nhit:
Cách nhit là ch nhng lp ph dùng làm tăng nhit tr  gim mt  dòng
nhit. Cách nhit có nhiu mc ích khác nhua: tit kim nhiên liu, thc hin kh năng
ca quá trình k thut hoc m bo an toàn lao ng.
Bt kỳ vt liu nào có h s dn nhit bé u có th dùng làm cht cách nhit.
Thông thưng, nhng vt liu trong phm vi nhit  50 ÷ 100
o
C có h s dn nhit bé
hơn 0,25w/m ưc gi là vt liu cách nhit. Rt ít vt liu cách nhit dùng ngay  trng
thái t nhiên ca nó mà i a s vt liu cách nhit là nhng sn phNm ưc gia công c
bit t vt liu t nhiên như bông x, bông thu tinh, cactông amiăng, giy amiăng, gch
xp,… Tính cht vt liu cách nhit thay i tuỳ theo k thut gia công và thành phn ca
vt liu,  Nm,… Trong iu kin nưc ta,  Nm không khí tương i cao, mưa nhiu
nên khi s dng vt liu cách nhit cn phi chú ý nht là trong iu kin nhit  thp.
Khi s dng vt liu cách nhit cn phi chú ý n kh năng chu nhit ca vt
liu trong trưng hp nhit  cao, còn trong trưng hp nhit  thp cn phi quan tâm
n hin tưng ng sương làm tăng  Nm ca vt liu dn n s gim kh năng cách
nhit.
Chú ý:
 Khi ph mt lp cách nhit lên vách phng, nu tăng chiu dày ca lp cách
nhit, nhit tr s tăng. Nhưng nu b mt không phi là vách phng (vách tr hoc vách
cu) thì trong mt s trưng hp nhit tr toàn phn không tăng theo chiu dày lp cách
nhit mà ngưc li (iu này có th gp khi bc cách nhit cho mt s có ưng kính
tương i bé và tính cht cách nhit ca vt liu xu).

Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà

-

66
-
 Ta thy:
 Nhit tr dn nhit ca lp cách nhit:
2
1
1
ln
d
R
K
R
λ
=
s tăng khi tăng bán
kính R
2
.
 Nhit tr ta nhit  b mt ngoài ca ưng ng:
2 2
1
dl
K
R
α
=

thì ngưc
li s gim khi tăng bán kính R
2
.
Bán kính R
2
ng vi tn tht nhit ln nht gi là bán kính cách nhit ti hn
R
th
tương ng vi tr s nh nht ca nhit tr toàn phn.
2
th
R
λ
α
=

 Khi bc cách nhit cho các vách tr có bán kính ln, hin tưng này ít
xy ra (vì thưng R
2
> R
th
) nhưng i vi các vách tr có ưng kính bé, hin tưng này
có th xy ra.
4.2. TRUYỀN NHIỆT BIẾN NHIỆT ỔN ĐNNH
4.2.1. Chiều chuyển động của lưu thể
Chiu chuyn ng ca lưu th  2 phía b mt trao i nhit có quan h rt nhiu
n quá trình truyn nhit. Qua thc t ngưi ta phân loi như sau:
- Chy xuôi chiu: lưu th 1 và 2 chy song song và cùng chiu theo tưng ngăn
cách.

Hình 4.3: Hai lưu thể chảy xuôi chiều
- Chy ngưc chiu: lưu th 1 và 2 chy song song và ngưc chiu theo tưng
ngăn cách.



Hình 4.4: Hai lưu thể chảy ngược chiều
- Chy chéo nhau: lưu th 1 và 2 chy theo phương vuông góc nhau.




Hình 4.5: Hai lưu thể chảy chéo nhau
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

67
-
t

t

t

n1

t
n2

t
l1

t
l2

- Chy hn hp: lưu th 1 chy theo mt hưng nào y còn lưu th 2 lúc thì
chy cùng chiu, lúc thì chy ngưc chiu vi lưu th 1.




Hình 4.6: Hai lưu thể chảy hỗn hợp
Trong tt c 4 trưng hp trên, nhit  ca 2 lưu th u thay i. Lưu th nóng
gim nhit  t nhit  u t
n1
n nhit  sau t
n2
. Còn lưu th lnh s tăng nhit  t
nhit  u t
l1
n nhit  sau t
l2
. Do ó, hiu s nhit  gia 2 lưu th cũng thay i t
tr s u ∆t

1
n tr s sau ∆t
2
.
4.2.2. Hiệu số nhiệt độ trung bình
Do nhit  u và cui ca tng lưu th u khác nhau và hiu s nhit  ca 2
lưu th  nhng v trí tương ng cũng khác nhau nên không th tính lưng nhit truyn i
vi ∆t = t
1
– t
2
như phương trình truyn nhit ng nhit mà phi tính theo hiu s nhit 
trung bình.
4.2.2.1. Trường hợp xuôi chiều






Hình 4.7: Đặc trưng thay đổi nhiệt độ của lưu thể khi chảy xuôi chiều
Xét 2 lưu th chy xuôi chiu dc theo b mt trao i nhit F. Nhit  ca lưu
th nóng gim còn nhit  ca lưu th lnh tăng. Nhn thy nhit  ca 2 lưu th u
thay i dc theo b mt trao i nhit nhưng  tng thi im thì nhit  không thay i
theo thi gian.
Ký hiu:
F: Din tích b mt trao i nhit (m
2
)
m

n
, m
l
: Lưng lưu th nóng và lnh chy qua b mt trao i nhit trong khong
thi gian τ (kg)
C
n
, C
l
: Nhit dung riêng ca lưu th nóng và lnh (J/kg)
t
n
, t
l
: Nhit  ca lưu th nóng và lnh  v trí bt kỳ (K)
t
n1
, t
l1
: Nhit  u ca lưu th nóng và lnh (K)
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

68
-

t
n2
, t
l2
: Nhit  sau ca lưu th nóng và lnh (K)
K: H s truyn nhit (w/m
2
)
Vì hiu s nhit  gia 2lưu th thay i theo v trí nên ta phi nghiên cu truyn
nhit qua mt b mt rt nh dF  hiu s nhit  gia 2lưu th thay i không áng k.
Vy trong khong thi gian τ, nhit lưng truyn qua b mt dF là:
dQ = K.τ.(t
1
– t
2
).dF (J) (4.3a)
Chính vì có lưng nhit dQ truyn i nên sau khi i qua b mt dF, nhit  ca
lưu th nóng gim i mt lưng dt
n
, còn nhit  ca lưu th lnh tăng lên mt lưng dt
l
.
Mt khác, lưng nhit dQ có th tính theo phương trình sau:
- i vi lưu th nóng:
dQ = -m
n
.C
n
.dt
n


1
1 1
dQ
dt
m C
= −
(4.3b)
- i vi lưu th lnh:
dQ = m
2
.C
2
.dt
l

2
2 2
dQ
dt
m C
=
(4.3c)
Du (-) và (+) trong 2 phương trình (2) và (3) biu th nhit  ca lưu th nóng
gim và nhit  ca lưu th lnh tăng.
Tr (4.3a) cho (4.3b) ta ưc:
1 2
1 1 2 2
dQ dQ
dt dt

m C m C
−
− = −


1 2
1 1 2 2
1 1
( )d t t dQ
m C m C
 
− = − +
 
 

t
1 1 2 2
1 1
G
m C m C
= +
thì phương trình trên có dng:
d(t
n
– t
l
) = -G.dQ

(
)

1 2
d t t
dQ
G
−
=
(4.3d)
T (4.3a) và (4.3d) ta ưc:
( )
(
)
1 2
1 2
d t t
K t t dF
G
τ
−
− =


(
)
1 2
1 2
d t t
KG dF
t t
τ
−

=
−

hay
d t
KG dF
t
τ
∆
=
∆

Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

69
-

2
1
0
t F
t
d t
KG dF

t
τ
∆
∆
∆
= −
∆
∫ ∫

vi ∆t
1
= t
n1
– t
l1

∆t
2
= t
n2
– t
l2


2
1
ln
t
KG F
t

τ
∆
= −
∆

2 1
KG F
t t e
τ
−
∆ = ∆
(4.3e)
V phương din cân bng nhit lưng thì sau mt thi gian τ, lưng nhit lưu th
nóng  gim nhit  t t
n1
n t
n2
cũng úng bng lưng nhit mà lưu th lnh thu nhn
 tăng nhit  t t
l1
n t
l2
:
Q = m
n
.C
n
.(t
n1
– t

n2
) = m
l
.C
l
.(t
l2
– t
l1
)

1 2
1 1
1
n n
t t
m C Q
−
=
và
2 1
2 2
1
l l
t t
m C Q
−
=

Mà

1 2 2 1
1 2
1 1 2 2
1 1
n n l l
t t t t
t t
G
m C m C Q Q Q
− −
∆ − ∆
= + = + =

Thay
1 2
t t
G
Q
∆ − ∆
=
vào phương trình (4.3e) ta ưc:
2 1 2
1
ln
t t t
K F
t Q
τ
∆ ∆ − ∆
= −

∆





t
1 2
2
1
ln
tb
t t
t
t
t
∆ − ∆
∆ =
∆
∆
là hiu s nhit  trung bình (4.4)

 (4.5)
ây là phương trình truyn nhit bin nhit n nh trong trưng hp 2 lưu th
chy xuôi chiu.
Chú ý:
Nu trong quá trình trao i nhit, nhit  lưu th bin i ít, tc là khi t s
1
2
2

t
t
∆
<
∆
thì hiu s nhit  trung bình có th tính gn úng theo phương trình s hc:
1 2
2
tb
t t
t
∆ + ∆
∆ =

1 2
2
1
ln
t t
Q K F
t
t
τ
∆ − ∆
=
∆
∆

Q = K.F.τ.∆t
tb

Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

70
-
t

t

t
n1

t
n2

t
l1

t
l2

t

t

t
n1

t
l1

t
l2

t
n2

4.2.2.2. Trường hợp chảy ngược chiều







m
n
C
n
> m
l
C
l
m

n
C
n
< m
l
C
l

∆t
1
= t
n2
– t
l1
> ∆t
2
= t
n1
– t
l2
∆t
1
= t
n1
– t
l2
< ∆t
2
= t
n2

– t
l1

Hình 4.8: Đặc trưng thay đổi nhiệt độ của lưu thể khi chảy ngược chiều
Trưng hp lưu th chy ngưc chiu, ta vn dùng phương trình truyn nhit như
i vi chy xuôi chiu, trong ó hiu s nhit  trung bình vn tính theo phương trình
(6) nhưng cn chú ý là ly hiu s nhit  ln làm hiu s nhit  ban u (∆t
1
) và hiu
s nhit  nh làm hiu s nhit  sau (∆t
2
).
4.2.2.3. Trường hợp chảy chéo dòng
Trong trưng hp hai lưu th chy chéo dòng nhau, hiu s nhit  trung bình
tính theo công thc (4.4) nhưng phi nhân thêm h s hiu chnh ε
∆t
.
∆t
tb
= ε
∆t
. ∆t
nc
(4.6)
Trong ó: ∆t
nc
: hiu s nhit  trung bình tính theo sơ  ngưc chiu
ε
∆t
= f(R,P): hiu s hiu chnh ưc xác nh da theo sơ  và  th

vi

12
21
ll
nn
tt
tt
R
−
−
=

11
12
ln
ll
tt
tt
P
−
−
=

ε
∆t
thưng nh hơn 1 nên hiu s nhit  trung bình khi lưu th chuyn
ng phc tp nh hơn hiu s nhit  trung bình khi lưu th chy ngưc chiu.

Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

71
-


Hình 4.9: Giá trị của hệ số ε
t
khi lưu thể chảy chéo bình thường


Hình 4.10: Giá trị của hệ số εt khi lưu thể chảy chéo
với lưu thể cần đun nóng đổi chiều hai lần


Hình 4.11: Giá trị của hệ số ε
t
khi lưu thể chảy chéo

với lưu thể cần đun nóng đổi chiều ba lần
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

72
-
t

t

t
n1

t
n2

t
l1

t
l2

t

t

t
n1

t
l1

t
l2

t
n2

4.3. CHỌN CHIỀU LƯU THỂ
- Trưng hp truyn nhit ng nhit: chiu ca lưu th không nh hưng n quá
trình truyn nhit vì nó không nh hưng n nhit , hiu s nhit  trung bình và
lưng cht ti nhit. Do ó, nu cn chn chiu lưu th cũng ch vì iu kin k thut và
cu to thit b.
- Trưng hp truyn nhit bin nhit n nh: c 2 lưu th u thay i nhit ,
chiu ca lưu th có nh hưng n quá trình truyn nhit, trưc tiên là nh hưng n
nhit  cui ca lưu th. Nu nhit  cui thay i thì hiu s nhit  trung bình và
lưng cht ti nhit cũng thay i. Do ó, trong trưng hp này ta cn chú ý n vic chn
chiu lưu th, làm th nào cho quá trình truyn nhit tt nht và kinh t nht.

Trường hợp xuôi chiều Trường hợp ngược chiều
Hình 4.12: Thay đổi nhiệt độ của lưu thể khi truyền nhiệt ổn định
Ta hãy xét chiu ca lưu th nh hưng như th nào n lưng cht ti nhit và
hiu s nhit  trung bình.  ơn gin, ta ch xét trong trưng hp chy xuôi chiu và
ngưc chiu.
Ta t:
m
n
, m
l
: lưng cht lng nóng và lnh (kg)
C
n
, C
l
: Nhit dung riêng ca lưu th nóng và lnh (J/kg)
t
n1
, t
l1
: Nhit  u ca lưu th nóng và lnh (K)
t
n2
, t
l2
: Nhit  sau ca lưu th nóng và lnh (K)
Nu b qua nhit tn tht, ta lp phương trình cân bng nhit lưng như sau:
)(.)(.
1
2

21
llllnnnn
ttCmttCmQ −=−=

T ó ta rút ra:
)(
)(.
21
12
nnn
llll
n
ttC
ttCm
m
−
−
=
(4.7)
)(
)(.
12
21
nln
nnnn
l
ttC
ttCm
m
−

−
=
(4.8)
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

73
-
Gi s ây là trưng hp làm ngui thì lưng cht lng nóng m
n
ã cho trưc, t
n1

và t
n2
là iu kin k thut cho trưc nên coi là c nh, t
l1
có th xem như ã chn trưc
c nh. Do ó, lưng cht lng lnh cn thit m
l
ch ph thuc vào nhit  cui ca nó
t
l2
. Nu trong trưng hp nhit  cui t
l2

tăng thì lưng cht lng m
l
s gim và ngưc li
nu nhiêt  cui t
l2
gim thì m
l
s li tăng.
Da vào  th hình , ta thy rõ trong khi các nhit  khác như nhau thì nhit 
t
l2
trong trưng hp ngưc chiu ln hơn trưng hp xuôi chiu. Vy khi lưu th chy
ngưc chiu cht lng làm lnh m
l
s tn ít hơn khi chy xuôi chiu.
Nhưng nu xét v mt hiu s nhit  trung bình thì ngưi ta nhn thy rng khi
lưu th chuyn ng ngưc chiu, hiu s nhit  trung bình có gim i mt ít so vi
trưng hp xuôi chiu, do ó b mt truyn nhit có tăng lên mt ít.
Khi so sánh tng hp v lưng cht ti nhit và các chi phí ph khác  làm thit
b có kích thưc to hơn, ngưi ta nhn thy nhng chi phí ph ó vn còn ít hơn so vi
phn gim lưng cht ti nhit. Vy trưng hp lưu th chuyn ng ngưc chiu vn li
hơn chuyn ng xuôi chiu. Vì th, trong thc t thưng làm vic theo nguyên tc ngưc
chiu, tr trưng hp yêu cu k thut không cho phép.
4.4. NHIỆT ĐỘ CỦA TƯỜNG VÀ CỦA CHẤT TẢI NHIỆT
4.4.1. Nhiệt độ của tường
Trong quá trình trao i nhit ta ch bit nhit  ca lưu th nhưng không bit
ưc nhit  ca tưng tip xúc trc tip vi lưu th ó. Khi tính toán lưng nhit truyn
i ta cn xác nh nhit  ca tưng.
Lưng nhit  hai phía ca tưng có th tính theo công thc cp nhit:
Q = α

1
.F.(t
n
– t
T1
)
Q = α
2
.F.(t
T2
– t
l
)
T hai phương trình này ta rút ra công thc tính nhit  ca tưng:
1
.
1
α
F
Q
tt
nT
−=
(4.9)
2
.
2
α
F
Q

tt
lT
+=
(4.10)
4.4.2. Nhiệt độ trung bình của chất tải nhiệt
Khi làm vic, thưng cht ti nhit bin i nhit  t nhit  u n nhit 
cui, do ó ta cn xác nh nhit  trung bình.
- Nu như mt trong hai cht ti nhit không bin i nhit  trong sut quá trình
trao i nhit (VD: khi ngưng t hơi nưc hoc cht lng sôi) thì ch cn tính nhit 
trung bình ca cht ti nhit theo công thc:
t
tb
= t
1
- ∆t
tb
(4.11)
Trong ó: t
1
: nhit  ca cht ti nhit th nht (không bin i nhit )
Tài liệu giảng dạy truyền nhiệt – sấy


Hồ Thị Ngân Hà


-

74
-

∆t
tb
: hiu s nhit  trung bình logarit
t
tb
: nhit  trung bình ca cht ti nhit th hai
- Nu c hai lưu th cùng bin i nhit  ta có th xác nh nhit  trung bình
như sau :
+ Nhit  ca cht ti nhit nào thay i ít thì ly trung bình s hc:
2
21
1
tt
t
tb
+
=
(4.12)
+ Còn nhit  trung bình ca cht ti nhit th hai thì bng:
tbtb
ttt ∆±=
2
2
(4.13)
Dùng du « + » khi t
tb1
là cht ti nhit có nhit  thp hơn.
4.4. TỔN THẤT NHIỆT
Trong các quá trình nhit, nói chung u có tn tht nhit ra môi trưng xung
quanh do i lưu, bc x,…

Lưng nhit tn tht có th tính theo công thc:
(
)
KKT
ttFQ −=
2
τα