báo cáo thực hành KĨ THUẬT THỰC PHẨM

B CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIP THC PHM TP.HCM
KHOA CÔNG NGH THC PHM
Báo cáo Thực hành
KĨ THUẬT THC PHM
GVHD: Võ Văn Sim
SVTH: Nguyễn Thị Thanh Xuân
MSSV: 2005100024
Lớp: 01ĐHTP3
TP.HCM 05/2013
Bài 1: SẤY ĐỐI LƯU
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Định nghĩa
Sấy đối lưu là quá trình tách ẩm ra khỏi vật liệu bằng cách cấp nhiệt cho ẩm bay hơi.
Trong đó, cả hai quá trình truyền nhiệt và truyền ẩm đều được thực hiện bằng phương
pháp đối lưu
Đặc trưng của quá trình sấy
Quá trình sấy diễn ra rất phức tạp, đặc trưng cho tính không thuận nghịch và không ổn
định. Nó diễn ra đồng thời 4 quá trình: truyền nhiệt cho vật liệu, dẫn ẩm trong lòng vật
liệu, chuyển pha và tách ẩm vào môi trường xung quanh
Xác định tốc độ sấy theo cân bằng nhiệt của quá trình sấy
Lượng nhiệt do dòng tác nhân sấy cung cấp cho khoảng thời gian dτ
τθα
dtFdQ )(
−=
(1)
Nhiệt này được tiêu hao để
- Đun nóng vật liệu:
θ
GaCa)d (GoCo
+

(2)
- Bay hơi ẩm và quá nhiệt hơi: [r+C
h
(t-t
h
)]dG
a
(3)
Trong đó:
α: hệ số cấp nhiệt từ tác nhân sấy vào vật liệu sấy, W/m
2
độ
F: bề mặt vật liệu, m
2
t, θ, t
h
: nhiệt độ tác nhân sấy, vật liệu và hơi bão hòa, độ
G
o
, C
o
: khối lượng và nhiệt dung của vật liệu sấy, kg; j/kgđộ
G
a
, C
a
: khối lượng và nhiệt dung của ẩm, kg; j/kgđộ
r: An nhiệt hóa hơi của ẩm, j/kh
C
h

: Nhiệt dung riêng của hơi ẩm, j/kgđộ
Lượng ẩm bốc hơi trong thời gian dτ:
dG
a
= d(G
o
U) = G
o
dU (4)
U: hàm ẩm (hay độ ẩm) của vật liệu, tính theo vật liệu khô, kg ẩm/kg vật liệu khô
Từ (1), (2), (3) và(4), thiết lập cân bằng nhiệt:
αF(t-θ)dτ = (G
o
C
o
+ G
a
C
a
)dθ + G
o
[r + C
h
(t - t
h
)]dU (5)
Từ (5) rút ra:
)]([
][)(
hho

aaoo
ttCrG
d
d
CGCGtF
d
dU
−+
+−−
=
τ
θ
τα
τ
Đây là biểu thức tính tốc độ sấy
τ
d
dU
theo cân bằng nhiệt
Phương trình cơ bản của động học quá trình sấy
Theo phương trình truyền ẩm từ vật liệu vào tác nhân sấy:
dG
a
= k
p
F(p
m
-p)dτ (7)
Với: k
p

: hệ số truyền ẩm trong pha khí kg/m
2
.h.∆p
P
m
, p: áp suất của hơi ẩm trên bề mặt vật liệu và trong pha khí, mmHg (at)
Thay G
a
=G
0
U vào (7) và biến đổi ta có:
( )
pp
G
Fk
d
dU
m
O
p
−=
τ
(8)
Khi hơi ẩm không bị quá nhiệt (tức t=t
h
) thì biểu thức (5) được biến đổi thành:
qFF
Fd
dQ
d

dU
rG
d
d
G
G
G
CC
oo
o
a
ao
==+








+
τττ
θ
(9)
q: cường độ dòng nhiệt hay mật độ dòng nhiệt
Đặt:
U
G
G

o
a
=
o
o
a
V
G
ρ
=
CUCC
ao
=+
o
o
R
F
V
=
Với ρ
o
: khối lượng riêng của vật liệu khô, kg/m
3
V
o
: thể tích vật khô, m
3
C: nhiệt dung riêng của vật liệu ẩm, j/kgđộ
R
o

: bán kính qui đổi của vật liệu, m
Khi đó, nếu bỏ qua nhiệt làm quá nhiệt hơi ẩm, ta có:
( )( )
τ
ρ
τ
ρ
θ
τ
θ
ρ
τ
ρ
d
dU
rRRb
d
dU
rR
dU
d
r
C
d
d
RC
d
dU
rRq
OoOoOoOo

+=


















+=+= 11
(10)
với
dU
d
r
C
Rb
θ







+= 1
: chuẩn số Rebinde đặc trưng cho động học quá trình sấy
Biểu thức (10) là phương trình cơ bản của động học về sấy, nó cho biết sự biến đổi ẩm
của vật liệu theo thời gian. Ta có thể nhận được biểu thức (10) khi giải hệ phương trình vi
phân mô tả truyền nhiệt – truyền ẩm trong vật liệu. Nhưng nói chung hệ phương trình này
không giải được bằng phương pháp giải tích.
Lượng nhiệt cấp cho vật liệu trong giai đoạn sấy giảm tốc (q
2
)
Trong giai đoạn sấy giảm tốc, đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng, nên tốc độ
sấy trong giai đoạn này được biểu diễn:
)(
*
UUK
d
dU
−=−
τ
(11)
K: hệ số tỷ lệ, gọi là hệ số sấy. Nó phụ thuộc vào tốc độ sấy và tính chất của vật
liệu ẩm, 1/s
K chính là hệ số góc của đường cong tốc độ sấy ở giai đoạn sấy giảm tốc, nên:
N
UU
N
K

th
χ
=
−
=
*
(12)
*
1
UU
th
−
=
χ
: hệ số sấy tương đối, phụ thuộc vào tính chất vật liệu ẩm
U
th
: độ ẩm tới hạn
U
*
: độ ẩm cân bằng
N: tốc độ sấy đẳng tốc, kg ẩm/(kg vật liệu khô.s)
Tích phân phương trình (11) ta nhận được:
)exp(
*
*
τχ
N
UU
UU

th
−=
−
−
(13)
Hay logarit hóa (8), ta có
τχ
NUUUU
th
3,2
1
)lg()lg(
**
−−=−
(14)
Như vậy, nếu biết được hệ số sấy K, có thể xác định được thời gian cần thiết để thực hiện
giai đoạn sấy giảm tốc
Hệ số sấy tương đối được xác định bằng thực nghiệm và có thể tính gần đúng như sau:
o
U
8,1
=
χ
(15)
Với U
o
: độ ẩm ban đầu của vật liệu
Từ đó ta có:
**
8,1

1
U
U
UU
o
th
+=+=
χ
(16)
Thay (12) và (15) vào phương trình (11), ta được:








−
=−
o
U
UU
N
d
dU
*
8,1
τ
(17)

Thay (17) vào (10) ta được








−
+=
o
oo
U
UU
NRbrRq
*
2
8,1)1(
ρ
(18)
Lượng nhiệt cung cấp cho vật liệu trong giai đoạn sấy đẳng tốc (q
1
)
Trong giai đoạn sấy đẳng tốc, toàn bộ lượng nhiệt cung cấp từ dòng tác nhân bằng lượng
nhiệt bốc hơi ẩm và nhiệt độ vật liệu không đổi nên:
rNR
d
dU
rRq

oooo
ρ
τ
ρ
==
1
Cường độ trao đổi nhiệt (q(x))
)1(8,1)(
*
2
1
Rb
U
UU
q
q
xq
o
+
−
==
Như vậy, theo biểu thức (20), khi biết chuẩn số Rb sẽ tính được cường độ trao đổi nhiệt
theo độ ẩm của vật liệu.
Đường cong sấy và đường cong tốc độ sấy.
Đồ thị đường cong tốc độ sấy Đồ thị đường cong sấy
a) Đường cong sấy
Là đường cong biểu diễn sự thay đổi của độ ẩm vật liệu (U) theo thời gian sấy
)(
τ
U = f

)(
τ
(21)
Dạng của đường cong sấy:
Phụ thuộc vào nhiều yếu tố như liên kết giữ ẩm và vật liệu, hình dáng kích thước;
Cấu trúc vật liệu, phương pháp và chế độ sấy.
Đường cong sấy là hàm của quá trình sấy. Vì vậy, tuy ở chế độ và phương pháp
sấy khác nhau nhưng dạng đường công sấy là tương tự nhau.
b) Đường cong tốc độ sấy:
Là đường cong biểu diễn mối quan hệ giữa tốc độ sấy và độ ẩm ( hàm ẩm) của vật
liệu sấy:
)(Ug
d
dU
=
τ
(22)
Từ biểu thức (21) và (22), rõ ràng đường cong tốc độ sấy là đạo hàm của đường
cong sấy.
Các giai đoạn của quá trình sấy
a) Giai đoạn đun nóng vật liệu (AB)
Giai đoạn này xảy ra nhanh với khoảng thời gian ngắn không đáng kể. Toàn bộ
nhiệt do dòng tác nhân cấp dùng để đun nóng vật liệu từ nhiệt độ đầu
)(
θο
lên
nhiệt độ bầu ướt (t
Ư
).
Trong giai đoạn này lượng ẩm tách ra không đáng kể, độ ẩm vật liệu giảm không

nhiều và tốc độ sấy nhanh lên với tốc độ cực đại (N). thường giai đoạn này bỏ qua
trong tính toán.
b) Giai đoạn sấy đẳng tốc (BC)
Trong giai đoạn này, tốc độ khuếch tán ẩm từ trong lòng vật liệu ra bề mặt lớn hơn
tốc độ bốc hơi ẩm từ bề mặt vật liệu, nên bề mặt vật liệu luôn bảo hòa ẩm.
Tòan bộ lượng nhiệt cung cấp để bốc hơi ẩm bề mặt (ẩm tự do) và bề mặt bốc hơi
là bề mặt ngoài của vật liệu không đổi nên các thông số sấy sau đây sẽ không đổi:
Nhiệt độ bề mặt vật liệu và tốc độ sấy; và độ ẩm vật liệu giảm nhanh.
Thời gian sấy trong giai đoạn này là (thời gian sấy đẳng tốc
)(
τ
được xác định từ:
-
constN
d
dU
==
1
τ
(23)
Nên tích phân (23) ta có
1
1
N
th
U
o
U −
=
τ

(24)
Với
th
U
là độ ẩm cuối giai đoạn sấy đẳng tốc.
c) Giai đoạn sấy giảm tốc (CD)
Do đã bốc hơi hết ẩm bề mặt chỉ còn ẩm liên kết, nên bề mặt bốc hơi bị co hẹp lại
dần đi sâu vào trong lòng vật liệu.
Tốc độ khuếch tán ẩm trong vật liệu chậm làm giảm tốc độ chung.
Nhiệt độ của vật liệu tăng dần từ nhiệt độ bầu ướt (t
ư
) đến nhiệt độ dòng tác nhân
(t) – nhiệt độ bầu khô.
Lúc này; Trong vật liệu xuất hiện 3 vùng : Ẩm, bốc hơi và khô.
Trong giai đoạn này, nếu đường cong tốc độ sấy có dạng đường thẳng (hoặc qui
đổi sang đường thẳng – N
2
=ax +b) thì ta có thể phân tích để tính thời gian sấy giai
đoạn sấy giảm tốc này (
2
τ
) :
'
2
'
ln
1
'
2
UU

U
th
U
N
U
th
U
−
−−
=
τ
Với U: độ ẩm cân bằng, độ ẩm kết thúc giai đoạn sấy giảm tốc.
Thời gian sấy vật liệu
Thời gian sấy vật liệu được tính bằng tổng thời gian của 3 giai đoạn sấy: đốt nóng vật
liệu
0
τ
. Sấy đẳng tốc
1
τ
và sấy giảm tốc
2
τ
. Có thể bỏ qua giai đoạn đốt nóng vật
liệu, vì giai đoạn này xảy ra rất nhanh. Biểu thức tính thời gian sấy như sau:











−
−
−+
−
=+=
'
2
'
lg)'
(
3.2
21
UU
U
th
U
U
th
U
N
N
th
U
o
U

τττ
(26)
Với
2
U
độ ẩm vật liệu cuối quá trình sấy. Tương ứng với
2
τ
.U
2
> U’ và thường được
lấy : U
2
= U’ + 2
3
÷
(%)
II. SỐ LIU VÀ XỬ LÝ SỐ LIU
Do không cân vật liệu trước khi sấy nên ta giả sử vật liệu sau khi sấy có độ ẩm 4%
 G
0
= G
min
- (G
min
x 4)/100 = 650 g
• Nhiệt độ bầu ướt vào: 45
o
C
• Nhiệt độ bầu ướt ra: 45

o
C
• Nhiệt độ bầu khô vào: 54
o
C
• Nhiệt độ bầu khô ra: 52
o
C
 T
k
tb: 53
o
C
 T
ư
tb: 45
o
C
• Tra giản đồ Ramzdim ta có
 P
b(tb)
= 72 mmHg
 P
h(tb)
= 68 mmHg
Với Độ ẩm vật liệu:
Tốc độ sấy:
( )
h
ii

i
T
WW
N
∆
−
=
+
+
1
1
Cường độ ẩm:
.
2
m m b(tb) h(tb)
760
J a .(P P ). (kg / m .h)
B
= −
m
J
: Cường độ ẩm.
B: Áp suất phòng sấy, B = 760 mmHg.
a
m
: Hệ số trao đổi ẩm tính theo chênh lệch áp suất ( kg/m
2
.h.mmHg)
V
k

: Tốc độ khí trong phòng sấy ( chọn Vk = 1,6 m/s =5760 m/h )
a
m
=0,0229 + 0,0174.V
k
= 0,0229 + 0,0174.5760 = 100 ( kg/m
2
.h.mmHg)
Ta có bảng số liệu (G
0
=650g)
STT T G
i
(g)
W
i
(%)
N
(%h)
1 0 826 25.15
2 5 813 23.18 23.64
3 10 803 21.67 18.12
4 15 795 20.45 14.64
5 20 787 19.24 14.52
6 25 778 17.88 16.32
7 30 770 16.67 14.52
8 35 760 15.15 18.24
9 40 752 13.94 14.52
10 45 743 12.58 16.32
11 50 735 11.36 14.64

12 55 728 10.3 12.72
13 60 720 9.09 14.52
14 65 712 7.88 14.52
15 70 705 6.82 12.72
16 75 700 6.06 9.12
17 80 696 5.45 7.32
18 85 692 4.85 7.2
19 90 692 4.85 0
20 95 690 4.55 3.6
21 100 690 4.55 0
22 105 687 4.09 5.52
23 110 687 4.09 0
24 115 687 4.09 0
Cường độ ẩm.
.
2
m m b(tb) h(tb)
760
J a .(P P ). (kg / m .h)
B
= −
)./(400
760
760
).6872.(100)./(
760
(
22
)()(
hmkghmkg

B
PPaJ
tbhtbbmm
=−=−=
Tốc độ sấy đẳng tốc.
dt m
0
F
N 100.J . (% / h)
G
=
Mà cm
2
= 0,1484 m
2
Ta có tốc độ sấy đẳng tốc:
Độ ẩm tới hạn.
W
C
:độ ẩm cân bằng = 3%
Thời gian sấy.
+ Thời gian sấy đẳng tốc.
+ Thời gian sấy giảm tốc
Thời gian sấy tổng cộng gần đúng của quá trình sấy.
T
sấy
= T+T
2
=+ 3,96.10
-3

= 4,87.10
-3
%
III. Đồ Thị
Bài 2: TRUYỀN NHIT
I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Quá trình truyền nhiệt trong thiết bị dạng ống lồng ống là một ví dụ của sự truyền
nhiệt phức tạp. Ở 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 thành ống.
Phương trình cân bằng nhiệt lượng cho hai dòng lưu chất
Q = G
1
C
1
(t
v1
– t
R1
) = G
2
C
2
(t
R2
– t
v2
) , W (1)
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
v1
, t
R1
: nhiệt độ vào và ra của dòng nóng,
o
C.
t
v2
, t
R2
: nhiệt độ vào và ra của dòng lạnh,
o
C.
Phương trình biểu diễn quá trình truyền nhiệt
 Lượng nhiệt Q truyền qua tường phẳng trong một đơn vị thời gian là:
= ∆
Q K.F. t , W
Trong đó:
K – hệ số truyền nhiệt, W/m
2
.K;

F – diện tích bề mặt truyền nhiệt, m
2
;
∆
t
– hiệu số nhiệt độ trung bình, K.
N (%/h)
Hệ số truyền nhiệt cho tường nhiều lớp theo cơng tính theo cơng thức sau:
n
i
1 2
i 1
1 i 2
1
K
1 1
r r
=
=
δ
+ + + +
α λ α
∑
, W/m
2
.K
Trong đó:
1 2
,
α α

– hệ số cấp nhiệt (ở hai phía của tường, giữa lưu thể và bề mặt tường),
(W/m
2
.K)
r
1
, r
2
– nhiệt trở của cặn bẩn ở hai phía của tường, (m
2
.K/W)
( )
2
i
i
i
nhiệt trở của lớp tường thứ i, m .K W
δ
−
λ
∑
i
δ
– bề dày lớp tường thứ i, (m)
i
λ
– hệ số dẫn nhiệt tương ứng với lớp tường thứ i, (W/m.K)
 Phương trình truyền nhiệt qua tường hình trụ nhiều lớp:
L
Q K . t.L , W= ∆

Trong đó:
K
L
– hệ số truyền nhiệt của 1m chiều dài ống, (W/m.K)
L – chiều dài ống, m
Hệ số truyền nhiệt K
L
đối với tường hình trụ có n lớp xác định theo cơng thức:
( )
L
n
1 i 1 2
i 1
1 1 1 i i n 1 2 n 1
3,14
W
K ,
m.K
r d r
1 1 1
.ln
d d 2 d d d
+
=
+ +
=
+ + + +
α λ α
∑
Trong đó:

1 2
,
α α
– hệ số cấp nhiệt (ở hai phía của ống, giữa lưu thể và bề mặt ống),
(W/m
2
.K);
r
1
, r
2
– nhiệt trở của cặn bẩn ở phía trong và ngoài của ống, (m
2
.K/W);
d
1
và d
n+1
– đường kính trong và ngoài của ống, (m);
d
i
và d
i+1
– đường kính trong và ngoài của lớp thứ i, (m);
i
λ
– hệ số dẫn nhiệt của lớp tương ứng thứ i, (W/m.K);
 Ở bài thí nghiệm này, ta tiến hành thí nghiệm với ống truyền nhiệt, do vậy ta xem
như là truyền nhiệt ở tường hình trụ 1 lớp nên công thức trên trở thành :
Q = K

L
.
∆
t
log
.L (2)
L : chiều dài ống, m.
K
L
: hệ số truyền nhiệt dài, W/mK.
∆t
log
: chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit, K
Độ chênh lệch nhiệt độ trung bình logarit
∆
t
log
=
N
l
Nl
t
t
tt
∆
∆
∆−∆
ln
(3)
Hệ số truyền nhiệt dài lý thuyết, K

L
*
K
L
*
=
b
b
ngtr
ng
tr
d
r
dd
d
d
+++
21
1
ln
2
11
αλα
π
(4)
d
ng
, d
tr
: đường kính ngoài và trong của ống truyền nhiệt, m.

λ
: hệ số dẫn nhiệt của ống, W/mK.
r
b
: nhiệt trở của lớp cáu.
d
b
: đường kính lớp cáu, m.
Ở bài thí nghiệm này, lớp cáu coi như không đáng kể, tức là r
b
/d
b
→ 0.
Hệ số cấp nhiệt
α
1
,
α
2
giữa vách ngăn và dòng lưu chất được tính theo chuẩn số
Nusselt như sau
Nu=α.l/ λ
Trong đó
Nu = A.Re
m
Pr
n
Rl
t
εε

250,
Pr
Pr








(5)
Các hệ số A, n, m,
Rl
εε
,
là các hệ số thực nghiệm, tùy 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 dạng…)
II.XỬ LÝ SỐ LIU
1.Bảng số liệu thực nghiệm
Lưu lượng
dòng nóng
G
’
N
(l/p)
Lưu lượng
dòng lạnh

G
’
L
(l/p)
Nhiệt độ dòng nóng Nhiệt độ dòng lạnh
t
NV
t
NR
t
LV
t
LR
ống kép
chảy dọc
10 l/p
G
’
L1
=2 56 50 36 40
G
’
L2
=4 56 50 36 39
G
’
L3
=6 56 50 36 39
G
’

L4
=8 55 49 36 38
G
’
L5
=10 55 49 36 38
ống kép
chảy
ngang
10 l/p
G
’
L1
=2 59 57 37 41
G
’
L2
=4 59 57 37 40
G
’
L3
=6 59 57 37 40
G
’
L4
=8 59 57 37 39
G
’
L5
=10 59 57 37 39

2.Trình tự tính toán
1.Tính suất lượng khối lượng của dòng nóng G
N
ρ
N
tính theo công thức nội suy
ρ
N1
= 988,1- .(53-50) = 986,63
ρ
N2
= 988,1 (53-50) = 986,63
G
N
=G’
N
(l/p).ρ
N1
(kg/m
3
)/60(s/p).1000(l/m
3
)
G
N1
=10.986,63/(60.1000 ) = 0,16444
G
N2
=10.986,63/(60.1000) = 0,16444
Các giá trị còn lại tính tương tự

ống kép
G’
N
(l/p)
G
N
(l/p)
t
NV
(
0
C)
t
NR
(
0
C)
t
NTB
(
0
C)
ρ
N
(kg/m
3
)
chảy dọc
10 0.16444 56 50 53 986.63
10 0.16444 56 50 53 986.63

10 0.16444 56 50 53 986.63
10 0.16452 55 49 52 987.12
10 0.16452 55 49 52 987.12
chảy
ngang
10 0.16403 59 57 58 984.18
10 0.16403 59 57 58 984.18
10 0.16403 59 57 58 984.18
10 0.16403 59 57 58 984.18
10 0.16403 59 57 58 984.18
2.Tính suất lượng khối lượng của dòng lạnh G
L
ρ
L
tính theo công thức nội suy
ρ
L1
= 995,7-(38 -30)= 992,9
ρ
L2
= 995,7-(37,5 -30)= 993,08
G
L
=G’
L
(l/p).ρ
L
(kg/m
3
)/60(s/p).1000(l/m

3
)
G
L1
=10.992,9/60.1000 = 0,0331
G
L2
=10.993,08 /60.1000 = 0,06621
Các giá trị còn lại tính tương tự
G’
L
(l/p)
G
L
(l/p)
t
LV
(
0
C)
t
LR
(
0
C)
t
LTB
(
0
C)

ρ
L
(kg/m
3
)
chảy dọc
2 0.0331 36 40 38 992.9
4 0.06621 36 39 37.5 993.08
6 0.09931 36 39 37.5 993.08
8 0.13243 36 38 37 993.25
10 0.16554 36 38 37 993.25
chảy
ngang
2 0.03309 37 41 39 992.55
4 0.06618 37 40 38.5 992.73
6 0.09927 37 40 38.5 992.73
8 0.13239 37 39 38 992.9
10 0.16548 37 39 38 992.9
3. Tính nhiệt lượng tỏa ra của dòng nóng:
Tính C
N
bằng phương pháp nội suy
C
N1
= 4,179- 60-53) = 4175,5
C
N2
= 4,179- 60-53) =4175,5
Q
N

= G
N
C
N
(t
NV
- t
NR
)
Q
N1
= 0,16444. 4175,5(56-50) = 4119,7
Q
N1
= 0,16444. 4175,5(56-50) = 4119,7
ống
kép
G’
N
(l/p)
G
N
(l/p)
t
NV
(
0
C)
t
NR

(
0
C)
t
NTB
(
0
C)
ρ
N
(kg/m
3
)
C
N
(j/kg.độ)
Q
N
(w)
chảy
dọc
10
0.1644
4
56 50 53 986.63 4175.5 4119.7
10
0.1644
4
56 50 53 986.63 4175.5 4119.7
10

0.1644
4
56 50 53 986.63 4175.5 4119.7
10
0.1645
2
55 49 52 987.12 4175 4121.2
10
0.1645
2
55 49 52 987.12 4175 4121.2
chảy
ngang
10
0.1640
3
59 57 58 984.18 4178 1370.6
10
0.1640
3
59 57 58 984.18 4178 1370.6
10
0.1640
3
59 57 58 984.18 4178 1370.6
10
0.1640
3
59 57 58 984.18 4178 1370.6
10

0.1640
3
59 57 58 984.18 4178 1370.6
4.Tính nhiệt lượng thu vào của dòng lạnh:
Tính C
L
bằng phương pháp nội suy
C
L1
= 4174
C
L2
= 4174
Q
L
= G
L
C
L
(t
LV
- t
LR
)
Q
L1
=0,0331. 4174.(40-36) = 552,6
Q
L2
= 0,06621. 4175,5(39-36) = 829,1

G’
L
(l/p)
G
L
(l/p)
t
LV
(
0
C)
t
LR
(
0
C)
t
LTB
(
0
C)
ρ
L
(kg/m
3
)
C
L
(j/kg.độ) Q
L

(w)
chảy 2 0.0331 36 40 38 992.9 4174 552.6
dọc
4
0.0662
1
36 39 37.5 993.08 4174 829.1
6
0.0993
1
36 39 37.5 993.08 4174 1243.6
8
0.1324
3
36 38 37 993.25 4174 1105.5
10
0.1655
4
36 38 37 993.25 4174 1381.9
chảy
ngang
2
0.0330
9
37 41 39 992.55 4174 552.5
4
0.0661
8
37 40 38.5 992.73 4174 828.7
6

0.0992
7
37 40 38.5 992.73 4174 1243.1
8
0.1323
9
37 39 38 992.9 4174 1105.2
10
0.1654
8
37 39 38 992.9 4174 1381.4
5.Tính tổn thất nhiệt:∆Q = Q
N
-Q
L
∆Q
1
= Q
N1
-Q
L1
= 4119,7- 552,6=3567,1
∆Q
2
= Q
N2
-Q
L2
= 4119,7-829,1 =3290,6
Các giá trị còn lại ta tính tương tự

chảy dọc
Q
N
(w) Q
L
(w)
∆Q
4119.7 552.6 3567.1
4119.7 829.1 3290.6
4119.7 1243.6 2876.1
4121.2 1105.5 3015.7
4121.2 1381.9 2739.3
chảy ngang
1370.6 552.5 818.1
1370.6 828.7 541.9
1370.6 1243.1 127.5
1370.6 1105.2 265.4
1370.6 1381.4 -10.8
6.Tính hiệu nhiệt độ logarit ∆tlog
∆tlog =
Với ∆t
max
= t
NV
-t
LR
∆t
min
= t
NR

-t
LV
∆t
max1
=56-40 =16 ∆t
min1
= 50-36=14
∆t
max2
= 56-39 =17 ∆t
min2
= 50-36 = 14
⇒∆tlog1 = = = 14,978
∆tlog2 = = = 15,451
Các giá trị khác ta tính tương tự
t
NV
(
0
C)
t
NV
(
0
C)
t
NV
(
0
C)

t
NV
(
0
C)
∆t
max
∆t
min
∆tlog
56 50 36 40 16 14 14.978
56 50 36 39 17 14 15.451
56 50 36 39 17 14 15.451
55 49 36 38 17 13 14.911
55 49 36 38 17 13 14.911
59 57 37 41 18 20 18.982
59 57 37 40 19 20 19.496
59 57 37 40 19 20 19.496
59 57 37 39 20 20 không xác định
59 57 37 39 20 20 không xác định
7.Tính hệ số dài truyền nhiệt thực nghiệm
K*
L
= Q
L
/∆tlog.L với L=1,05m
K*
L1
= Q
L1

/∆tlog1.L =552,6/(14,978.1,05) = 35,137
K*
L2
= Q
L2
/∆tlog2.L =829,1/(15,451.1,05) =51,105
Tính tương tự cho các giá trị khác tương tự
chảy
dọc
Q
N
(w) Q
L
(w)
∆Q
t
NV
(
0
C)
t
NR
(
0
C)
t
LV
(
0
C)

t
LV
(
0
C)
L(m)
∆tlog
(
0
C)
kl*
(W/m.độ
)
4119.7 552.6 3567.1 56 50 36 40 1.05 14.978 35.137
4119.7 829.1 3290.6 56 50 36 39 1.05 15.451 51.105
4119.7
1243.
6
2876.1 56 50 36 39 1.05 15.451 76.654
4121.2
1105.
5
3015.7 55 49 36 38 1.05 14.911 70.609
4121.2
1381.
9
2739.3 55 49 36 38 1.05 14.911 88.263
chảy
ngan
g

1370.6 552.5 818.1 59 57 37 41 1.05 18.982 27.72
1370.6 828.7 541.9 59 57 37 40 1.05 19.496 40.482
1370.6
1243.
1
127.5 59 57 37 40 1.05 19.496 60.726
1370.6
1105.
2
265.4 59 57 37 39 1.05 không xác định
1370.6
1381.
4
-10.8 59 57 37 39 1.05 không xác định
8.Tính tốc độ chảy của dòng nóng:
• Đối với ống kép chảy dọc và chảy ngang thì F
N
không đổi ⇒ Ѡ
N
không đổi
F
N
=π.d
tr
2
/4 = 3,14.0,018.0,018/4 = 0.000254(m
2
)
N
(m/s )= G’

N
(m
3
/p)/60(s/p).F
N
(m
2
)
N
(m/s )= 10.10
-3
/60.0,000254 =0,65617
Tính tương tự cho các giá trị khác
F
N
(m
2
) (m/s)
chảy
dọc
0.000254 0.65617
0.000254 0.65617
0.000254 0.65617
0.000254 0.65617
0.000254 0.65617
chảy
ngan
g
0.000254 0.65617
0.000254 0.65617

0.000254 0.65617
0.000254 0.65617
0.000254 0.65617
9.Tính tốc độ chảy của dòng lạnh:
• Đối với ống kép chảy dọc:
F
L
= (D
1
2
-d
2
2
)= (0,03
2
-0,022
2
)=0,000327 (m
2
)
L
(m/s )= G’
L
(m
3
/p)/60(s/p).F
L
(m
2
)

L1
(m/s )= 2.10
-3
/60. 0,000327 =0,10194
L2
(m/s )= 4.10
-3
/60.0,000327 =0,20387
• Đối với ống kép chảy ngang:
F
L
= (D
1
-d
2
)L =(0,03-0,022).1,05 =0,0084
L
(m/s )= G’
L
(m
3
/p)/60(s/p)F
L
(m
2
)
L1
(m/s )= 2.10
-3
/60.0,0084=0,00397

L2
(m/s )= 410
-3
/60.0,0084=0,00794
Tính tương tự cho các giá trị tiếp theo
10.Tính chuẩn số reynold của dòng nóng:
• Đối với ống kép chảy dọc:
Ta tính µtheo công thức nội suy
µ
1
=(549,4-(53-50)).10
-6
= 0,000525
µ
2
=(549,4-(53-50))10
-6
= 0,000525
d
tđ
= 0,018m
Re
N1
=
N
.d
tđ
.ρ
N
/µ

(kg/m
3
)
F
L
(m
2
)
(m/s)
chảy
dọc
992.8 0.000327 0.10194
992.95 0.000327 0.20387
992.95 0.000327 0.30581
993.1 0.000327 0.40775
993.1 0.000327 0.50968
chảy
ngang
992.5 0.0084 0.00397
992.65 0.0084 0.00794
992.65 0.0084 0.0119
992.8 0.0084 0.01587
992.8 0.0084 0.01984
Re
N1
= 0,65617.0,018.986,63/0,000525 =22179,6
• Đối với ống kép chảy ngang:
µ
1
=(549,4(58-50)).10

-6
= 0,0004854
d
tđ
= 0,018m
Re
N
=
N
.d
tđ
.ρ
N
/µ
Re
N1
= 0,65617.0,018.984,18/0,0004854=23947,7
Các giá trị còn lại được tính tương tự

G'
N
(l/p
)
t
NV
(
0
C)
t
NR

(
0
C)
t
NTB
(
0
C)
(kg/m
3
) F
N
(m
2
) d
tdN
(m) (m/s) (N.s/m
2
) Re
N
chảy
dọc
10
56 50 53 986.63 0.000254 0.018 0.65617 0.0005254 22179.6
56 50 53 986.63 0.000254 0.018 0.65617 0.0005254 22179.6
56 50 53 986.63 0.000254 0.018 0.65617 0.0005254 22179.6
55 49 52 987.12 0.000254 0.018 0.65617 0.0005334 21857.8
55 49 52 987.12 0.000254 0.018 0.65617 0.0005334 21857.8
chảy
ngan

g
10
59 57 58 984.18 0.000254 0.018 0.65617 0.0004854 23947.7
59 57 58 984.18 0.000254 0.018 0.65617 0.0004854 23947.7
59 57 58 984.18 0.000254 0.018 0.65617 0.0004854 23947.7
59 57 58 984.18 0.000254 0.018 0.65617 0.0004854 23947.7
59 57 58 984.18 0.000254 0.018 0.65617 0.0004854 23947.7
11.Tính chuẩn số reynold dòng lạnh:
• Đối với ống kép chảy dọc:
Ta tính µtheo công thức nội suy
µ
1
=( 801,5-)10
-6
= 0,0006829
d
tđ
= D
1
-d
2
= 0,03-0,022 = 0,008m
Re
L
=
L
d
tđ
.ρ
L

/µ
Re
L1
=0,10194. 0,008.992,8/0,0006829 =1185,6
• Đối với ống kép chảy ngang:
µ
1
=( 801,5-)).10
-6
= 0,0006681
d
tđ
= = = 0,00797
Re
L
=
L
. d
tđ
.ρ
L
/µ
Re
L1
=0,0397.0,007979.92,5/0,000668= 47
Các giá trị còn lại ta tính tượng tự
G'
L
(l/p)
t

LV
(
0
C)
t
LR
(
0
C)
t
TB
(
0
C) (kg/m
3
)
F
L
(m
2
) d
tdL
(m)
(m/s)
µ
L
(N.s/m
2
)
Re

L
chảy
dọc
2 36 40 38 992.8 0.000327 0.008 0.10194 0.0006829 1185.6
4 36 39 37.5 992.95 0.000327 0.008 0.20387 0.0006904 2345.7
6 36 39 37.5 992.95 0.000327 0.008 0.30581 0.0006904 3518.6
8 36 38 37 993.1 0.000327 0.008 0.40775 0.0006978 4642.4
10 36 38 37 993.1 0.000327 0.008 0.50968 0.0006978 5803
chảy
ngang
2 37 41 39 992.5 0.0084 0.00797 0.00397 0.0006681 47
4 37 40 38.5 992.65 0.0084 0.00797 0.00794 0.0006755 93
6 37 40 38.5 992.65 0.0084 0.00797 0.0119 0.0006755 139.4
8 37 39 38 992.8 0.0084 0.00797 0.01587 0.0006829 183.9
10 37 39 38 992.8 0.0084 0.00797 0.01984 0.0006829 229.9
12.Tính chuẩn số prandlt dòng nóng.
Tính λ
N
λ
1
=( 65,9(60-53)).10
-2
= 0,6513
Pr
N
= C
N
.µ
N
/ Pr

N1
= 4175,5.0,000525/0,6513 = 3,368
t
NV
(
0
C
)
t
NR
(
0
C
)
t
NTB
(
0
C
)
C
N
(j/kg
.
đ
ộ)
(N.s/m
2
)
λ

N
(w/m.đ
ộ)
Pr
N
chảy
dọc
56 50 53 4175.5 0.000525 0.6513 3.368
56 50 53 4175.5 0.000525 0.6513 3.368
56 50 53 4175.5 0.000525 0.6513 3.368
55 49 52 4175 0.000533 0.6502 3.425
55 49 52 4175 0.000533 0.6502 3.425
chảy 59 57 58 4178 0.000485 0.6568 3.088