Bài tập dẫn nhiệt không ổn định

Chia sẻ: Lethuc Hung | Ngày: | Loại File: DOCX | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

450
lượt xem 41
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Cá tươi dày 2.5cm, dài 18 cm, rộng 8cm được làm lạnh ở trong không khí có nhiệt độ -29.40C và h = 100W/m2 0C. hỏi sau bao lâu cá lạnh xuống –10C. biết cá có khối lượng riêng ρ = 950kg/m3, nhiệt dung riêng C = 3,68 kJ/kg0C, hệ số dẫn nhiệt k = 0,55 W/m0C.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài tập dẫn nhiệt không ổn định

LÊ VŨ LINH-10139113 Bài tập dẫn nhiệt không ổn định Bài 1 Cá tươi dày 2.5cm, dài 18 cm, rộng 8cm được làm lạnh ở trong không khí có nhiệt độ -29.40C và h = 100W/m2 0C. hỏi sau bao lâu cá lạnh xuống –10C. biết cá có khối lượng riêng ρ = 950kg/m3, nhiệt dung riêng C = 3,68 kJ/kg0C, hệ số dẫn nhiệt k = 0,55 W/m0C. giải Giả sử khối cá ban đầu có nhiệt độ Ti = 250C. Nhiệt độ tại tâm của khối cá sau khi làm lạnh là -10C Có thể giải bài toán truyền nhiệt trên dựa vào giản đồ heisler hoặc công thức (4-2) Ti = 250C x = 2.5 cm T = -10C y = 18cm TF = -29.40C z = 8cm h = 100W/m2 0C ρ = 950kg/m3 C = 3,68 kJ/kg0C k = 0,55 W/m0C = 3680 J/kg0C,α = k/( ρ*C) = 1.57323E-07 (m2/s) Sơ đồ bố trí cá trong buồng lạnh Ở đây truyền nhiệt theo 3 chiều trong không gian.ở đây ta dùng hệ thống lưới để chứa cá nên nhiệt tuyền ở đây là 2 phía ở mỗi chiều truyền nhiệt. Dùng giản đồ Heisler: L1 = 0.0125m ; L2 = 0.09m ; L3 = 0.04m 1
LÊ VŨ LINH-10139113 Nếu có thời gian làm lạnh cá suy ra được tỉ số nhiệt độ tại tâm theo 3 chiều x,y,z. => TRo = TRox * TRoy * TRoz Ở đây ta có nhiệt độ tại tâm khối cá do vậy ta tính được thời gian cần thiết để làm lạnh khối cá theo mỗi chiều riêng biệt, + kiểm số Biot theo 3 chiều x,y,z : Bi = h*L/k => Bi1 = 2.273; Bi2 = 16.36; Bi3 = 7.273 => (Bi1)-1 = 0.44; (Bi2)-1= 0.061; (Bi3)-1= 0.1375 Có thể áp dụng giản đồ heisler Tỉ số nhiệt độ tại tâm: TRo = (T-TF)/((Ti-TF) = (-1-(-29.4))\(25-(-29.4)) =0.522 Dựa vào giản đồ: ta được: Fo1 = 1.14 => t1 = Fo1*L12/α = 878.599(s) Fo2 = 0.57=> t2 = Fo2*L22/α =40027(s) Fo3 = 1.789= >t3 = Fo3*L32/α = 18323.566(s) Trong thực tế thì nhiệt truyền theo cả 3 hướng x,y,z cùng lúc do đó thời gian thưc sự nhỏ hơn thời gian truyền theo một chiều. + xét t = 878.599 giây ta tính nhiệt độ tại tâm khối cá sau thời gian này. 2
LÊ VŨ LINH-10139113 (Bi1)-1 = 0.5 Fo1 = 1.14 (Bi2)-1= 0.052 Fo2 = 0.0125 (Bi3)-1= 0.1375 Fo3 = 0.086 Dựa vào giản đồ Heisler cho tấm phẳng => TRox = 0.28  TRoy = 0.98  TRoz = 0.95  TRo = 0.26 + xét t = 700 tương tự ta có (Bi1)-1 = 0.5 Fo1 = 0.9 (Bi2)-1= 0.052 Fo2 = 0.00996 (Bi3)-1= 0.1375 Fo3 = 0.068 Dựa vào giản đồ Heisler cho tấm phẳng => TRox = 0.45  TRoy = 0.99  TRoz = 0.98  TRo = 0.43659 + xét t = 600s tương tự ta có (Bi1)-1 = 0.5 Fo1 = 0.7785 (Bi2)-1= 0.052 Fo2 = 0.035 (Bi3)-1= 0.1357 Fo3 = 0.865 Dựa vào giản đồ Heisler cho tấm phẳng => TRox = 0.53  TRoy = 0.987  TRoz = 0.96 TRo = 0.502 + xét t = 500 s tương tự ta có (Bi1)-1 = 0.5 Fo1 = 0.648 (Bi2)-1= 0.052 Fo2 = 0.007 (Bi3)-1= 0.1375 Fo3 = 0.05 Dựa vào giản đồ Heisler cho tấm phẳng => TRox = 0.59 3
LÊ VŨ LINH-10139113  TRoy = 0.999  TRoz = 0.98 TRo = 0.57 t 878.599 t1 700 600 500 TRo 0.26 0.33 0.43659 0.502 0.57 t1 = (0.33 – 0.9909)/(-0.0008)= 826 (s) => vậy sau khoảng 13.77 phút thì khối cá đạt được nhiệt độ mong muốn 4