Bài tập vật lí

Bài 1
(10.14)
Dầu máy biến áp chảy trong ống d = 10 mm, t
f
’= 80
o
C, t
f
’’= 40
o
C, với lưu
lượng G = 120 kg/h. Nhiệt độ bề mặt ống t
w
= 30
o
C,
- Tính chiều dài ống L.
- Tính Q của 5 ống (song song).
Nhiệt độ trung bình của dầu:
t
f
= 0,5 (t
f
’+ t
f
’’) = 0,5 (80 + 40) = 60
o
C
Tra thông số vật lý của dầu máy biến áp ở 60
o
C (PL Bảng 24):

3
856 m/kg=ρ
c
p
= 1, 905
kJ/kgK
mKW,10720=λ
sm ,
2
6
10765
−
×=ν
β = 7,1.10
-4
1/K
887,Pr
f
=
202=
w
Pr
Giải:
Tốc độ dầu chảy trong ống
=
ρπ
==
2
4
d

G
F
V
w
s/m,
,
4960
0108563600
1204
2
=
⋅π⋅⋅
⋅
;
;
;
;;
Tiêu chuẩn Reynolds:
=
ν
ω
=
f
f
d
Re
858
10765
0104960
6

=
×
×
−
,
,,
Vì Re
f
< 2200 : chảy tầng
()
()
56254
10765
30600101017819
2
6
34
,
,
,,,
=
⋅
−⋅⋅⋅
−
−
PTTC khi chảy tầng, giả thiết L/d ≥ 50 :
25,0
w
f
1,0

f
43,0
f
33,0
ff
Pr
Pr
GrPrRe15,0Nu
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
=
5818
202
887
56264887858150
250
10430330
,
,
,,,
,
,,,
=
⎟

⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
⋅⋅⋅=
Hệ số tỏa nhiệt:
=
λ
=α
d
Nu
f
f
KmW ,
,
,
,
2
1199
010
10720
5818 =
()
=
ν
−β
=
2
3

wf
ttdg
Gr
Nhiệt lượng dầu nhả
ra trong 1 ống:
Q
1
= Gc
p
(t
f
’ – t
f
’’) =
()
kW,, 54240809051
3600
120
=−⋅
Từ PT: Q
1
= απdL(t
f
–t
w
)
¾ Chiều dài ống
Suy ra
()
=

−απ
=
wf
ttd
Q
L
1
()
m,
,,
5413
30600101199
2540
=
−⋅π⋅
Kiểm tra
50
,
,
d
L
>== 1354
010
5413
do đó hệ số ε
l
= 1.
 Năng suất của thiết bò có 05 ống:
Q = nQ
1

= 5 x 2,54 = 12,7 kW
BÌNH NGÖNG

Bài 2
: Bình ngưng có 150 ống (song song), đường kính trong d = 20 mm.
Lưu lượng nước vào bình G = 84 kg/s, t
f
’= 30
o
C, t
f
’’= 50
o
C. Nhiệt độ trung
bình BM ống t
w
= 70
o
C.
- Tính hệ số tỏa nhiệt α trong ống.
-TínhL mỗi ống.
a) Hệ số toả nhiệt α
Nhiệt độ trung bình của nước:
t
f
= 0,5(30 + 50) = 40
o
C
ρ = 992,2 kg/m
3

; c
p
= 4,174 kJ/kgK ;
λ
= 63,5.10
-2
W/mK
ν
= 0,659.10
-6
m
2
/s ; Pr
f
= 4,31 ; Pr
w
= 2,55
TSVL
Giải:
Tốc độ nước chuyển động trong ống
=
ρπ
=
nd
G
w
2
4
s/m,
,,

81
1500202992
844
2
=
⋅⋅π⋅
⋅
=
ν
=
wd
Re
f
4
6
1054628
106590
02081
>=
⋅
⋅
−
,
,,