Đề kiểm tra giữa học kỳ I môn Truyền nhiệt và tế bào trao đổi nhiệt

Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM 
TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA 
Khoa CÔ KHÍ 
Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh 
ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ I — 2007/2008 
Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät 
Thôøi gian : 50 phuùt Ngaøy KT : 31.10.2007 
----- W 	 X ----- 
Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu 
Baøi 1 (5 ñieåm) 
Thanh nhoâm coù tieát dieän khoâng ñoåi hình vuoâng caïnh cm2a = , chieàu daøi cm25L = 
ñöôïc gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä . C120t og =
Bieát nhoâm coù heä soá daãn nhieät )K.m(W180=λ , khoâng khí xung quanh coù nhieät ñoä 
, heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu C40t of = )K.m(W25 2=α 
Khi tính toaùn coù theå boû qua toûa nhieät ôû ñænh thanh. 
1. Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh vaø nhieät ñoä giöõa thanh. 
2. Thanh ñöôïc xem laø daøi voâ haïn neáu nhieät thöøa ôû ñænh 
Haõy xaùc ñònh chieàu daøi toái thieåu ñeå coù theå xem laø thanh daøi voâ haïn. 
Tính nhieät löôïng truyeàn qua thanh. 
C5,1 oL ≤θ
3. Khi thieát keá coù neân choïn thanh laøm vieäc ôû ñieàu kieän daøi voâ haïn khoâng? 
Taïi sao? 
Baøi 2 (5 ñieåm) 
Moät oáng theùp ñöôøng kính mm114100dd 21 = , heä soá daãn nhieät )K.m(W5,46t =λ 
daãn hôi nöôùc baõo hoøa coù nhieät ñoä ñaët trong nhaø xöôûng coù nhieät ñoä C160t o1f = C30t o2f =
OÁng ñöôïc boïc caùch nhieät daøy mm50CN =δ , heä soá daãn nhieät )K.m(W055,0CN =λ 
Heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu veà phía khoâng khí )K.m(W8 22 =α . 
Nhieät ñoä ño ñöôïc treân maët ngoaøi cuûa lôùp caùch nhieät laø 42oC. 
1. Tính nhieät löôïng toån thaát öùng vôùi moät meùt chieàu daøi oáng ]m/W[ql . 
2. Xaùc ñònh nhieät ñoä tieáp xuùc giöõa vaùch theùp vaø lôùp caùch nhieät. 
3. OÁng coù chieàu daøi , haõy tính löôïng nöôùc ngöng tuï ôû cuoái ñöôøng oáng. m150L =
Chuû nhieäm BM 
PGS. TS. Leâ Chí Hieäp 
GV ra ñeà 
Nguyeãn Toaøn Phong 
 Page 1 of 3 31.10.2007
Baøi giaûi 
Baøi 1 (5 ñieåm) 
1. Tính nhieät löôïng, nhieät ñoä ñænh thanh. 
• Thoâng soá m 
3176,1L.m
27,5
02,0180
254
a.
4
f.
U.m
=
=×
×=λ
α⋅=λ
α= 
• Tieát dieän daãn nhieät 
 242 m10.402,002,0af −=×==
• Nhieät löôïng truyeàn qua thanh 
( )
W3,26866,08010.418027,5
mLth..f..mQ
4
oc
=××××=
θλ=
− (1 ñieåm) 
• Nhieät ñoä giöõa thanh 
 ( )( ) C89tC49001,2
225,180
mLch
2mLch o
L
o
oL =→=×=⋅θ=θ (1 ñieåm) 
2. Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn 
Nhieät löôïng truyeàn qua thanh 
• Chieàu cao toái thieåu thanh daøi voâ haïn 
 ( )( ) cm6,88m886,0
m
5,1archx
C5,1
x.mch
o
oo
x
==θ≥→
≤θ=θ
 (1 ñieåm) 
• Nhieät löôïng truyeàn qua thanh 
 (1 ñieåm) W36,308010.418027,5.f..mQ 4oc =×××=θλ= −
3. Choïn ñieàu kieän laøm vieäc (1 ñieåm) 
 Page 2 of 3 31.10.2007
Baøi 2 (5 ñieåm) 
1. Toån thaát nhieät treân 1m chieàu daøi oáng 
( )
( ) ( ) mW54,643042214,08
ttFq 2f3w2
=−××π×=
−⋅⋅α= ll
 (2 ñieåm) 
2. Nhieät ñoä tieáp xuùc 
C62,159
114
214ln
055,02
54,6442
d
dln
.2
qtt
d
dln
.2
1
ttq
o
2
3
CN
3w2w
2
3
CN
3w2w
=××π+=⋅λπ+=→
⋅λπ
−=
l
l
 (2,5 ñieåm) 
3. Löôïng nöôùc ngöng tuï 
• Aån nhieät hoùa hôi 
 kgkJ2082r = 
• Toång toån thaát nhieät 
 W968154,64150qLQ =×=×= l 
• Löôïng nöôùc ngöng 
 hkg74,16skg10.65,4
2082
9681
r
QG 3 ==== − (0,5 ñieåm) 
 Page 3 of 3 31.10.2007
Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM 
TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA 
Khoa CÔ KHÍ 
Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh 
ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ II — 2007/2008 
Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät vaø TB Trao Ñoåi Nhieät 
Thôøi gian : 45 phuùt Ngaøy KT : 25.03.2008 
----- W 	 X ----- 
Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu 
Baøi 1 (6 ñieåm) 
Oáng daãn nöôùc coù ñöôøng kính trong 38 mm, chieàu daøy 2 mm baèng theùp coù heä soá daãn 
nhieät )K.m(W45th =λ ñöôïc ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá 
trao ñoåi nhieät ñoái löu )K.m(W20 2ng =α 
Nöôùc noùng chaûy trong oáng coù nhieät ñoä trung bình 90oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái 
löu )K.m(W4000 2tr =α 
Haõy xaùc ñònh 
1. Toång nhieät trôû truyeàn nhieät vaø toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m chieàu daøi oáng. 
2. Toån thaát nhieät seõ laø bao nhieâu neáu boû qua nhieät trôû daãn nhieät qua vaùch oáng. 
Nhaän xeùt. 
3. Oáng ñöôïc boïc caùch nhieät baèng vaät lieäu coù heä soá daãn nhieät )K.m(W055,0CN =λ 
daøy ; Giaû söû heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu treân beà maët khoâng thay ñoåi
Xaùc ñònh phaàn traêm toån thaát nhieät giaûm so vôùi tröôøng hôïp khoâng boïc caùch nhieät. 
mm30CN =δ
Baøi 2 (4 ñieåm) 
Thanh truï coù ñöôøng kính 2,5 cm laøm baèng nhoâm coù heä soá daãn nhieät )K.m(W237=λ 
ñaët trong moâi tröôøng khoâng khí coù nhieät ñoä 35oC vôùi heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu treân beà maët 
thanh )K.m(W40 2=α . Moät ñaàu thanh gaén vaøo vaùch coù nhieät ñoä . C100t og =
Khi tính toaùn coù theå boû qua toûa nhieät ôû ñænh thanh. 
1. Xaùc ñònh chieàu daøi neáu nhieät löôïng toûa ra treân thanh baèng 81% so vôùi tröôøng 
hôïp thanh daøi voâ haïn. 
2. Xaùc ñònh nhieät löôïng daãn qua thanh, nhieät ñoä giöõa thanh baèng bao nhieâu? 
3. Taïi sao khi tính toûa nhieät qua thanh thöôøng boû qua toûa nhieät ôû ñænh? Vieäc naøy 
aûnh höôûng ñeán keát quaû tính nhö theá naøo? Giaûi thích? 
GV duyeät 
TS. Nguyeãn Vaên Tuyeân 
GV ra ñeà 
Nguyeãn Toaøn Phong 
 Page 1 of 3 25.03.2008
Baøi giaûi 
Baøi 1 (6 ñieåm) 
1. Toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m oáng 
• Heä soá truyeàn nhieät vaø nhieät trôû 
W)K.m(3814,0R
)K.m(W622,2
20021,0
1
38
42ln
45
1
4000019,0
1
2
r
1
r
rln1
r
1
2
R
1k
ng21
2
thtr1
=
=
×+⋅+×
π=
α⋅+⋅λ+α⋅
π==
Σ
Σ
l
• Toån thaát nhieät öùng vôùi 1 m oáng 
 ( ) ( ) mW21,1443590622,2ttkq 2f1f =−×=−⋅= ll (2 ñieåm) 
2. Boû qua nhieät trôû daãn nhieät 
( ) ( ) mW34,1443590624,2ttkq
)K.m(W624,2
20021,0
1
4000019,0
1
2
r
1
r
1
2
R
1k
2f1f
ng2tr1
=−×=−⋅=
=
×+×
π=
α⋅+α⋅
π==
Σ
ll
l
 (2 ñieåm) 
3. Löôïng nhieät giaûm khi boïc caùch nhieät 
( ) ( ) mW17,203590367,0ttk'q
)K.m(W367,0
20051,0
1
42
102ln
055,0
1
38
42ln
45
1
4000019,0
1
2
r
1
r
rln1
r
rln1
r
1
2
R
1k
2f1f
ng32
3
CN1
2
thtr1
=−×=−⋅=
=
×+⋅+⋅+×
π=
α⋅+⋅λ+⋅λ+α⋅
π==
Σ
ll
l
• Toån thaát nhieät giaûm 
 %86
21,144
17,2021,144
q
'qq =−=−
l
ll (2 ñieåm) 
 Page 2 of 3 25.03.2008
Baøi 2 (4 ñieåm) 
1. Xaùc ñònh chieàu daøi thanh 
• Thoâng soá thanh 
 196,5
025,0237
404
d.
4
f.
U.m =×
×=λ
α⋅=λ
α= 
• Chieàu daøi thanh 
 %81)L.m(th
Q
Q
mfQ
)L.m(thmfQ
c
g
gc ==→
⎭⎬
⎫
θ⋅⋅⋅λ=
⋅θ⋅⋅⋅λ=
∞∞
 m217,0
196,5
127,1
m
)81,0(arthL === (1,5 ñieåm) 
2. Nhieät ñoä giöõa thanh 
W83,3181,0652,510.9,4237
)L.m(thmfQ
m10.9087,44d.f
4
gc
242
=××××=
⋅θ⋅⋅⋅λ=
=π=
−
−
( )
( )
C34,79t
C34,44
705,1
163,165
mLch
2mLch
o
L
o
gL
=→
=×=⋅θ=θ
 (2 ñieåm) 
3. Giaûi thích 
 (0,5 ñieåm) 
 Page 3 of 3 25.03.2008
Ñaïi Hoïc Quoác Gia Tp. HCM 
TRÖÔØNG ÑH BAÙCH KHOA 
Khoa CÔ KHÍ 
Bm Coâng Ngheä Nhieät Laïnh 
ÑEÀ KIEÅM TRA GIÖÕA HOÏC KYØ I — 2008/2009 
Moân Hoïc : Truyeàn Nhieät 
Thôøi gian : 45 phuùt Ngaøy KT : 20.10.2008 
-----    ----- 
Ghi chuù: SV ñöôïc söû duïng taøi lieäu 
Baøi 1 (5 ñieåm) 
Caùnh tam giaùc baèng theùp coù heä soá daãn nhieät )K.m(W52 , chieàu cao mm35H  , 
chieàu daøy chaân caùnh mm10 ñöôïc gaén doïc theo chieàu daøi vaùch coù nhieät ñoä . C120t og 
Vaùch coù kích thöôùc 500800roängdaøi  mm, khoâng khí xung quanh coù nhieät ñoä 
, heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu C35t of  )K.m(W25 2 
1. Baèng phöông phaùp hieäu suaát haõy xaùc ñònh nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh. 
2. Neáu caùc caùnh ñöôïc gaén leân vaùch vôùi böôùc 25S  mm, haõy xaùc ñònh nhieät löôïng 
truyeàn qua vaùch. 
Baøi 2 (5 ñieåm) 
Moät oáng theùp trong boä trao ñoåi nhieät coù ñöôøng kính 3127 mm, heä soá daãn nhieät 
)K.m(W5,46t  . Nöôùc chaûy trong oáng coù nhieät ñoä trung bình , heä soá trao 
ñoåi nhieät ñoái löu 
C130t o1f 
)K.m(W6000 2tr  . Khoùi löu ñoäng beân ngoaøi coù nhieät ñoä trung bình 
 vaø heä soá trao ñoåi nhieät ñoái löu C450t o2f  )K.m(W125 2ng  
1. Tính nhieät löôïng trao ñoåi öùng vôùi moät meùt chieàu daøi oáng ]m/W[ . q
2. Sau moät thôøi gian vaän haønh thì oáng bò baùm caùu neân naêng suaát trao ñoåi nhieät 
giaûm chæ coøn 85% (so vôùi khi chöa baùm caùu phía nöôùc). Giaû thieát caùc thoâng 
soá ñaõ cho giöõ khoâng ñoåi vaø boû qua aûnh höôûng cuûa beà daøy lôùp caùu tôùi nhieät trôû 
phía nöôùc. Haõy xaùc ñònh chieàu daøy cuûa lôùp caùu neáu heä soá daãn nhieät cuûa caùu 
laø )K.m(W3,0c  
Duyeät 
TS. Nguyeãn Vaên Tuyeân 
GV ra ñeà 
Nguyeãn Toaøn Phong 
 Page 1 of 3 October 22, 2008
Baøi giaûi 
Baøi 1 (5 ñieåm) 
1. Nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh 
 Hieäu suaát caùnh 
%96
343,0
10.75,152
25035,0
f
H
m10.75,110.3510
2
1H
2
1f
c
21
4
23
21
p
23
c
246
p













 Nhieät löôïng caùnh lyù töôûng 
 
  W208,1203512005659,025FQ
m05659,010.800355,352La2F
mm355,35355a
gclt
26
c
2122



 
 Nhieät löôïng truyeàn qua moät caùnh thöïc teá 
W4,115208,12096,0
QQ ltcc1


2. Nhieät löôïng truyeàn qua beà maët 
     
    W28185,254,11520QQn"Q
W5,258510.800102525
LSQ
caùnh20
25
500n
occ1
6
goc





 Page 2 of 3 October 22, 2008
Baøi 2 (5 ñieåm) 
1. Nhieät löôïng trao ñoåi treân 1m chieàu daøi oáng 
  
  mW3,3783ttkq
K.mW8228,11
125031,0
1
27
31ln
5,462
1
6000027,0
1
d
1
d
dln
.2
1
d
1k
1f2f
ng21
2
ttr1








2. Tröôøng hôïp coù baùm caùu 
 Heä soá truyeàn nhieät khi baùm caùu 
  K.mW0494,108228,1185,0'k  
 Nhieät trôû lôùp caùu 
   Wk.m014926,0
8228,11
1
0494,10
1
k
1
'k
1Rc 

 Chieàu daøy caùu 
  
  mm3745,025,26275,0
mm25,26014926,03,02exp27edd
d
dln
.2
1R
c
R..2
1c
c
1
c
c
cc



 
 Page 3 of 3 October 22, 2008