Truyền Nhiệt Dẫn Nhiệt - Tài Liệu Text - 123doc

1. Trang chủ >
2. Thể loại khác >
3. Tài liệu khác >

Truyền nhiệt dẫn nhiệt

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.81 MB, 347 trang )

Q – nhiệt lượng dẫn đi trong vật thể (W).λ – độ dẫn nhiệt, hay còn gọi hệ số dẫn nhiệt; (W/m.0K).F – bề mặt vuông góc với dòng nhiệt (m2).Dấu “-“: biểu thị dòng nhiệt biến đổi theo chiều giảm nhiệt độ.- Hệ số dẫn nhiệtHệ số dẫn nhiệt (λ) của các loại vật thể khác nhau thì khác nhau, nó phụ thuộcvào cấu trúc, khối lượng riêng, hàm ẩm, áp suất và nhiệt độ của vật thể, thường nóđược xác định bằng thực nghiệm.Đơn vị của độ dẫn nhiệt là W/m.K ; W/m.oCVậy: hệ số dẫn nhiệt là lượng nhiệt (tính bằng Jun) dẫn qua bề mặt 1m2 trongthời gian 1 giây chênh lệch nhiệt độ trên 1m chiều dài theo phương pháp tuyến củamặt đẵng nhiệt là 1 độ.Độ dẫn nhiệt biểu thị khả năng dẫn nhiệt của vật chất, nó là đặc tính vật lý củavật chất. Hệ số dẫn nhiệt λ của một số vật liệu:• Kim loại: 50-400 (W/m.0K).• Hợp kim: 10-120 (W/m.0K).• Nước: 0,597 (W/m.0K). (ở 20oC).• Không khí: 0,0251 (W/m.0K). (ở 200C).• Vật liệu cách nhiệt: 0,035-0,173 (W/m.0K).• Thực phẩm: 0,2 – 0,5(W/m.0K).Bảng 2.4. Hệ số dẫn nhiệt của một số thực phẩmSản phẩmNhiệt độ (0C)Hệ số dẫn nhiệt(W/m. K)Rau quả, củBưởi-1,3500Cam280,5800Cà chua-0,5279Cà rốt-0,6058Chuối-0,4811Củ cải280,6006Dứa-0,5486Hành8,60,5746Khoai tây-0,554-101,497Thịt, cáCá64Thịt bò50,5106100,5227Thịt gia cầm-0,4119Thịt heo60,488159,30,54003,90,1679Dầu mè-0,1755Nước táo-180,6317Sữa800,5054200,5435Các chất dạng lỏngDầu đậu phụng (dầu lạc)Các chất khácLòng đỏ trứngLòng trắng trứng0,338Margarine2,80,2340Nhiều phương trình đã được đề xuất để xác định độ dẫn nhiệt của thực phẩmsản phẩm. Đối với trái cây và rau với lượng nước lớn hơn 60%, độ dẫn nhiệt có thểđược tính bằng phương trình (Sweat, 1974):λ = 0,148 + 0,493Xn(2.69)Trong đó: λ - độ dẫn nhiệt, W/m.KXn - phần khối lượng của nướcĐối với sản phẩm thịt chứa 60% đến 80% lượng nước, độ dẫn nhiệt có thể đượctính bằng phương trình Sweat (1974):λ = 0,08 + 0,52Xn(2.70)Một phương pháp khác là sử dụng một phương trình dựa trên toàn bộ các thànhphần thực phẩm để ước tính dẫn nhiệt (Sweat, 1995):λ = 0,25Xc + 0,155 Xp + 0,16 Xf + 0,135 Xa + 0,58 Xn(2.71)Trong đó: Xc, Xp, Xf, Xa, Xn – phần khối lượng của carbohydrate (c); protein(p); lipid (f); tro (a); và nước (n).- Dẫn nhiệt qua tường phẳng:Xét tường phẳng một lớp có chiều dày δ, độ dẫn nhiệt λ, diện tích F, nhiệt độ ởbề mặt tường là tT1 và tT2, giả sử tT1> tT2 (hình 2.12)Nhiệt lượng (Q) dẫn qua tường xác định bằng công thức:Q = λ/δ.F.(tT1-tT2)65(2.72)Hình 2.15. Mô tả quá trình dẫn nhiệt qua tường phẳngĐối với tường phẳng nhiều lớp, lượng nhiệt dẫn qua tường được tính bằng côngthức:Q=tT 1 − tT 2δi∑i =1 λii =n(2.73).FTrong đó:i – số thứ tự của tườngn – số lớp tườngδi – độ dày lớp tường thứ i, mλi – độ dẫn nhiệt lớp tường thứ i, W/m.KQ – lượng nhiệt, W- Dẫn nhiệt qua tường ốngXét tường ống một lớp có bán kính trong r1, bán kính ngoài r2, độ dẫn nhiệt λ,chiều dài L, nhiệt độ ở bề mặt ống bên trong là tT1 và nhiệt độ ở bề mặt ống bên ngoàilà tT2, giả sử tT1> tT2Nhiệt lượng (Q) dẫn qua tường ống một lớp xác định bằng công thức:(2.74)Lượng nhiệt dẫn qua tường ống nhiều lớp được xác định bằng công thức:(2.75)Trong đó:ri – bán kính lớp tường thứ i, mVí dụ: Một ống thép dài 10m, bán kính trong là 2,5cm; bán kính ngoài2,8cm; nhiệt độ bề mặt bên trong là 80oC, nhiệt độ bề mặt phía ngoài là 25 , hệ số dẫnnhiệt của thép λ=45 W/m.K. Hãy xác định lượng nhiệt dẫn qua ống thép.GiảiÁp dụng phương trình (2.74), ta có:66Q= 1372 kWChú ý: không cần thiết phải đổi đơn vị oC sang K khi tính lượng nhiệt dựa vàochênh lệc nhiệt độ và khi tính tỷ số bán kính trong và ngoài thì không cần chuyển đổiđoen vị đo bán kính sang mét (m)Hình 2.16. Sơ đồ dẫn nhiệt qua tường ống một lớp6.1.2. Truyền nhiệt đối lưu- Trong môi trường lỏng và khí, hiện tượng vận chuyển nhiệt lượng chủ yếu làbằng đối lưu. Truyền nhiệt đối lưu là hiện tượng vận chuyển nhiệt lượng do các phầntử chất lỏng hoặc khí đổi chỗ trong không gian.- Hiện tượng đổi chỗ của các phần tử khí hoặc lỏng có thể tự nhiên hay cưỡngbức.Đối lưu tự nhiên xảy ra khi có sự chênh lệch nhiệt độ giữa các phần tử khí hoặclỏng gây nên chênh lệch khối lượng riêng làm cho các phần tử khí hoặc lỏng chuyểnđộng.Đối lưu cưỡng bức là dùng công bên ngoài như bơm, khuấy trộn...để làm chocác phần tử khí hoặc lỏng chuyển động. Hiện tượng trao đổi nhiệt trong đối lưu cưỡngbức mạnh hơn so với đối lưu tự nhiên.- Quá trình vận chuyển nhiệt lượng từ chất lỏng (hay khí) đến tường hoặc thànhthiết bị tiếp xúc với nó, hay ngược lại, gọi là quá trình cấp nhiệt. Vậy thực chất quátrình cấp nhiệt là quá trình trao đổi nhiệt bằng đối lưu (có thể đối lưu tự nhiên và đốilưu cưỡng bức).Định luật Newton về cấp nhiệtĐịnh luật Newton được phát biểu như sau: Một nhiệt lượng q do một nguyên67tố bề mặt F của vật thể có nhiệt độ tT cấp cho môi trường xung quanh thì tỉ lệ với hiệusố nhiệt độ giữa vật thể và môi trườngCông thức Newton :q = α.F.(tT - t )m(2.76)Trong đó:tT - nhiệt độ bề mặt của vật thể, oCtm - nhiệt độ của môi trường xung quanh, oC.α - hệ số cấp nhiệt, thường được xác định bằng thực nghiệm, W/m2.oC- Hệ số cấp nhiệt α là lượng nhiệt do một đơn vị bề mặt của tường cấp cho môitrường xung quanh (hay ngược lại nhận nhiệt từ môi trường xung quanh) trong khoảngthời gian 1 giây và khi hiệu số nhiệt độ là 1oC.Quá trình cấp nhiệt rất phức tạp nên việc tính toán rất khó chính xác.6.1.3. Truyền nhiệt bức xạNhiệt bức xạ là hiện tượng vận chuyển nhiệt lượng từ vật thể nóng đến vật thểnguội trong không gian dưới dạng các tia năng lượng gọi là tia bức xạ, không cần môitrường trung gian. Nhiệt phát ra từ vật thể nóng thành những tia bức xạ lan truyềntrong không gian, đến một chỗ nào đó thì toàn bộ hay một phần của các tia năng lượngnày được một vật thể nguội hấp thụ và biến đổi thành nhiệt năng.Hãy xét một chùm tia bức xạ mang một năng lượng Q (j), đập vào bề mặt mộtvật thể (hình 2.13) trong trường hợp tổng quát nhất năng lượng đó sẽ chia ra 3 phần:+ Một phần năng lượng QA được vật thể hấp thụ để biến đổi thành nhiệt năng.+ Một phần năng lượng QR bị phản xạ trở lại.+ Một phần năng lượng QD khúc xạ qua vật thể.Vậy theo định luật bảo toàn năng lượng ta có:Q= QA+ QR + QD.Ta ký hiệu: QA/Q=A, QR/Q=R, QD/Q=D.Thế thì: A+ R+D =1.Người ta gọi A là khả năng hấp thụ của vật thể, R là khả năng phản xạ và D làkhả năng khúc xạ của vật thể.Trong kỹ thuật, ta ít gặp vật thể khúc xạ hoàn toàn, nên:A +R =1 (còn D≈ 0).Những vật thể có bề mặt hấp thụ hoàn toàn các tia năng lượng đập lên nó gọilà vật đen tuyệt đối hoặc vật đen lý tưởng. Khi đó thì A=0,9-0,95(A ≈1)và R≈0.Những vật thể có bề mặt phản xạ hoàn toàn các tia bức xạ đập lên nó gọi là vậttrắng tuyệt đối hoặc vật trắng lý tưởng. Khi đó thì R ≈1 và A=0.Nhưng trong thực tế không có vật đen tuyệt đối và vật trắng tuyệt đôi mà chỉcó những vật thể vừa có khả năng hấp thụ vừa có khả năng phản xạ các tia bức xạ,những vật thể đó gọi là vật xám.68

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

• Giáo trình kỹ thuật thực phẩm
  • 347
  • 13,895
  • 59
• MỘT SỐ GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO HIỆU QUẢ HOẠT ĐỘNG CỦA THỊ TRƯỜNG CHỨNG KHOÁN VIỆT NAM
  • 20
  • 452
  • 0
• THỰC TRẠNG THỊ TRƯỜNG CHỨNG KHOÁN VIỆT NAM
  • 23
  • 699
  • 0
• KIẾN NGHỊ CẢI TIẾN CÔNG TÁC QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG Ở CÔNG TY DỤNG CẮT VÀ ĐO LƯỜNG CƠ KHÍ
  • 11
  • 589
  • 0
• NHỮNG VẤN ĐỀ LÝ LUẬN CHỦ YẾU VỀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG CỦA DOANH NGHIỆP
  • 29
  • 319
  • 0
• THỰC TRẠNG VÀ CÁC VẤN ĐỀ QUẢN LÝ CHẤT LƯỢNG NGUYÊN VẬT LIỆU CỦA CÔNG TY DỤNG CỤ CẮT VÀ ĐO LƯỜNG CƠ KHÍ
  • 23
  • 619
  • 0
• thực trạng tình hình xây dựng chiến lược sản phẩm thuốc lá điếu ở Tổng Công ty thuốc lá việt nam
  • 29
  • 521
  • 0
• CHƯƠNG I CƠ SỞ LÝ LUẬN
  • 14
  • 329
  • 0
• CHƯƠNG II THỰC TRẠNG TRUYỀN THÔNG CỦA CÔNG TY VÀ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HÀNH VI CỦA NGƯỜI TIÊU DÙNG
  • 47
  • 592
  • 0
• CHƯƠNG III CÁC GIẢI PHÁP HOẠT ĐỘNG TRUYỀN THÔNG Ở CÔNG TY CỔ PHẦN NGHIỆP QUẢNG CHO SẢN PHẨM BẾP ĐIỆN TỪ
  • 10
  • 367
  • 1
• CáC GIảI PHáP THúC ĐẩY xuất khẩu HàNG dệt may Việt Nam VàO thị trường Mỹ
  • 32
  • 359
  • 0

Tải bản đầy đủ (.pdf) (347 trang)

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

(5.81 MB) - Giáo trình kỹ thuật thực phẩm-347 (trang) Tải bản đầy đủ ngay ×