Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu về sự phân tầng nhiệt của nước
1
MỞ ĐẦU
1.Tính cấp thiết của đề tài
Ngày nay, tiết kiệm năng lượng và đối phó với biến đổi khí
hậu là ưu tiên hàng đầu của mỗi quốc gia.
Trong hệ thống đun nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời,
sự phân tầng nhiệt độ trong các bồn chứa nước nóng có ảnh hưởng
lớn đến hiệu suất nhiệt của hệ thống và là một vấn đề quan trọng
trong việc thiết kế các bồn chứa trữ nhiệt.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu sự phân tầng nhiệt độ của nước bên trong bình
chứa.
3. Giả thuyết nghiên cứu
Đưa ra một số giả thuyết để giải các phương trình vi phân
mô tả sự phân tầng nhiệt và kiểm chứng qua thực nghiệm
4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu sự phân tầng nhiệt độ của nước bên trong bình
chứa đặt đứng và ngang.
5. Phương pháp nghiên cứu
Nghiên cứu lý thuyết kết hợp với mô hình thực nghiệm và mô
phỏng số.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- Áp dụng lý thuyết tính toán vào các mô hình thực tế.
- Áp dụng các phần mềm tính toán và mô phỏng để giải các
bài toán phân tầng nhiệt.
- Nâng cao hiệu suất của bộ thu năng lượng mặt trời, góp
phần tích trữ nước nóng lâu dài và giảm tiêu thụ điện năng trong giờ
cao điểm.
2
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÂN TẦNG NHIỆT CHẤT LỎNG
1.1. TỔNG QUAN VỀ SỰ PHÂN TẦNG NHIỆT VÀ LƯU TRỮ
NHIỆT
1.1.1. Giới thiệu về bồn trữ nhiệt
a.Phân loại các dạng bồn chứa nước nóng
b.Ứng dụng của bồn chứa nước nóng
1.1.2. Các phương pháp thu thập và tích trữ nhiệt năng lượng
mặt trời
1.1.3.Tổng quan về sự phân tầng nhiệt của bồn lưu trữ
Phân tầng nhiệt của nước trong bồn lưu trữ nhiệt là sự phân bố
nhiệt độ của phần tử nước theo chiều cao của bồn chứa lưu trữ. Nó được
tạo ra bởi sự chênh lệch mật độ của nước theo nhiệt độ. Sự phân tầng
nhiệt của nước trong bình chứa có ảnh hưởng quan trọng đến hiệu suất
nhiệt của hệ thống nước nóng sử dụng năng lượng mặt trời.
1.1.4.Phân loại các dạng phân tầng nhiệt của chất lỏng
a. Phần tầng động
b. Phân tầng tĩnh
1.1.5.Ứng dụng của phân tầng nhiệt
• Ứng dựng phân tầng nhiệt để nâng cao hiệu suất của bộ
thu năng lượng măt trời.
• Ứng dụng trong năng lượng hạt nhân
• Ứng dụng trong bồn lưu trữ lạnh
1.2. CÁC NGHIÊN CỨU VỀ SỰ PHÂN TẦNG CỦA CHẤT LỎNG
1.2.1.Các vấn đề ảnh hưởng đến sự phân tầng nhiệt của
nước trong bồn chứa
Sự phân tầng nhiệt trong bình chứa nước nóng bị ảnh hưởng
bởi các nhân tố:
3
Ø Dòng chảy đối lưu tự nhiên bên trong thành bình sinh ra
bởi tổn thất nhiệt của nước ra môi trường xung quanh.
Ø Sự truyền nhiệt từ bình chứa trữ nhiệt ra môi trường xung
quanh thông qua vách bình.
Ø Sự khuếch tán nhiệt giữa nước lạnh và nước nóng tại bề
mặt phân cách do sự khác biệt về nhiệt độ.
Ø Sự truyền nhiệt đối lưu cưỡng bức do dòng chảy xuyên
suốt bình chứa ở chế độ động.
1.2.2. Các nghiên cứu về phân tầng trong và ngoài nước
a. Nghiên cứu về sự phân tầng nhiệt trong nước
b. Những nghiên cứu ngoài nước
1.3. CÔNG CỤ ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ PHÂN TẦNG NHIỆT
CỦA BỒN CHỨA
Những phương pháp tính và thiết kế mới được áp dụng cho
các bình lưu trữ nhiệt luôn thay đổi và cải tiến nhằm nâng cao hiệu
suất của bồn trữ nhiệt. Đặc biệt các phương pháp đánh giá mức độ
phân tầng nhiệt trong bể chứa cũng đã được đưa ra gân đây. Sau khi
có sự phát triển mạnh mẽ của khoa học công nghệ, đặc biệt là máy
tính cá nhân. Mô hình đầu tiên được đưa ra dựa trên nguyên lý của
định luật nhiệt động 1 và kết hợp với định luật nhiệt động 2 về
exergy lưu trữ.
Phương trình mô tả năng lượng lưu trữ Elt và exergy ξlt lưu trữ.
E = E = m .c T −T
in
lt
in
p
0
T
ξ = m .c T −T − m .c .T .ln
(
)
lt
in
p
0
in
p
0
T0
(1.1)
(1.6)
ξ −ξmix
ξst −ξmix
ξ* =1−
Exergy không thứ nguyên :
4
CHƯƠNG 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI HỆ PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN
VÀ MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH PHÂN TẦNG NHIỆT CỦA
CHẤT LỎNG
2.1. CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI TÍCH
Sử dụng các phương pháp chuẩn hóa, định lý hợp nghiệm,
phương pháp tách biến Fourier, phương pháp nghiệm riêng không ổn
định và phương pháp biến thiên hằng số… để giải các phương trình
vi phân dẫn nhiệt
2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP SỐ
2.2.1. Phương pháp sai phan hữu hạn
2.2.2. Phương pháp phần tử hữu hạn
2.3. MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG TÍNH TOÁN ĐỘNG
LỰC HỌC LƯU CHẤT (CFD)
2.3.1. CFD là gì?
2.3.2. Vai trò và ứng dụng của CFD..
2.3.3. Những phương trình chủ đạo của CFD
a. Phương trình liên tục
Phương trình liên tục
⃗
+ ∇. = 0
(2.4)
b. Phương trình động lượng
Phương trình Navier-Stokes có thể nhận được trong dạng
bảo toàn như sau.
⃗
=
+ . ∇
(2.12)
5
c. Phương trình năng lượng
Đây là dạng không bảo toàn của phương trình năng lượng ở
dạng năng lượng toàn phần (e + V2/2).
⃗
+ + ∇ +
2
2
=
̇
+
(
)
(
)
(
)
+
+ −
+
+
+
+
+
(
)
(
)
(
)
+
+
+
+
+
+
(
)
⃗
⃗
(
)
+ .
2.15
d. Phương trình lớp biên
+
=
(2.19)
2.4.PHẦN MỀM MÔ PHỎNG CFD – ANSYS FLUENT
Giới thiệu về phần mềm mô phỏng ANSYS FLUENT
ANSYS FLUENT là một phần mềm với những khả năng mô
hình hóa một cách rộng rãi các đặc tính vật lý cho mô hình dòng
chảy chất lưu, rối, trao đổi nhiệt và phản ứng được áp dụng trong
công nghiệp từ dòng chảy qua cánh máy bay đến quá trình cháy
nhiên liệu trong lò hơi, từ các cột bọt khí đến các đệm dầu, từ dòng
chảy của các mạch máu cho đến việc chế tạo các vật liệu bán dẫn và
từ thiết kế các căn phòng sạch cho đến các thiết bị xử lí nước thải.
Các mô hình đặc biệt giúp cho phần mềm có khả năng mô hình hóa
buồng cháy động cơ, giản nở của dòng hơi trong turbine, ngưng tụ
của môi chất R22 trong bình ngưng và các hệ thống đa pha nhằm
phục vụ cho việc mở rộng khả năng của phần mềm.
6
CHƯƠNG 3
XÂY DỰNG VÀ GIẢI BÀI TOÁN
PHÂN TẦNG NHIỆT CỦA NƯỚC
3.1. BÀI TOÁN PHÂN TẦNG NHIỆT THEO PHƯƠNG PHÁP
PHẦN TỬ HỮU HẠN
3.1.1. Xây dựng và giải bài toán phân tầng động cho bình
đứng
a. Bài toán
Cho bình trữ nhiệt hình trụ đặt thẳng đứng chứa đầy nước ở
o
nhiệt độ ban đầu là to C, bình có đường kính D và chiều cao H, với
một đầu nước vào có đường kính d1 ở nhiệt độ tin oC và một đầu nước
ra đường kính d2 ở nhiệt độ tout oC, bên ngoài bọc lớp cách nhiệt
bằng bông thủy tinh có độ dày δcn và hệ số dẫn nhiệt λcn . Tìm phân
bố nhiệt độ trong bình theo thời gian.
Hình 3.1 Mô hình phân tầng động cho bình đứng
7
b. Giả thiết nghiên cứu
Phương trình cân bằng năng lượng được thể hiện bởi sự tăng
nhiệt độ của nước, tổn thất nhiệt ra xung quanh thành bình, dẫn nhiệt
không ổn định qua các lớp… Quá trình dẫn nhiệt và đối lưu nhiệt từ
lớp có nhiệt độ cao phía trên xuống lớp có nhiệt độ thấp phía dưới là
không ổn định và rất phức tạp, để đơn giản ta xác định dòng nhiệt
vào và ra khỏi lớp thứ i theo một hệ số dẫn nhiệt tương đương λeff
dưới dạng phương trình Fourier. [10]
Dòng nhiệt giữa layer i-1 và i hoặc layer i to i+1 được tính
bởi phương trình Fourier:
λeff
λeff
Qfree =Qfree,i−1→i −Qfree,i1→i+1 = −A
T −T
− −A
Ts,i+1 −T
s,i
(
)
(
)
q
s,i
s,i−1
q
z
z
λeff
= A
Ts,i+1 −2T +T
s,i s,i−1
(
)
q
z
(3.1)
Các thông số vật lý của nước phụ thộc vào nhiệt độ được xác
định theo:
- Phương trình nhiệt dung riêng của nước phụ thuộc nhiệt
độ: [14]
cp = 4,20511−0,136578.10−2.T + 0,152341.10−4.T 2
(3.2)
-Phương trình khối lượng riêng của nước phụ thuộc vào nhiệt độ:
(T + 288,9414)(T−3,9863)2
(508929,2(T + 68,12963))
ρ =1000. 1−
(3.3)
c.Mô hình toán
Vậy để tìm được phân bố nhiệt độ của nước trong bình chứa
cần giải hệ phương trình sau:
8
Khi hệ phương trình ở dạng vi phân:
*
dt1
1 dτ
λeff
δ1
m1 .c . t −t = m c
+ F .
t −t + knap.F + kxq.F . t −t
1 2 f
(
)
(
)
(
)
(
xq ) ( 1
)
p
in
1
1
p
1
*
dti
λeff
δi
mi .c . t −t = m c
− F .
ti−1 − 2ti + ti+1 + k .F . t −t
(
)
(
)
(
)
(
)
p
i−1
i
i
p
i
xq
xq
i
f
i
dτ
*
dtn
λeff
δ1
mn .c . tn−1 −tn = m c
+ Fn.
t
n−1 −tn + k .F + k .F . t −t
(
)
(
)
(
)
(
xq ) (
)
p
n
p
d
xq
n
f
dτ
(3.10)
Với i = 2 đến n-1
Khi sử dụng phương pháp số:
*
λeff
δ
∆τ
t
= t1,τ
= ti,τ
= tn,τ
+
+
m1 .c t −t − F
t
−t2,τ − knap.F +kxq.F
t
−tf
(
xq )( 1,τ
)
1,τ +∆τ
(
)
(
)
p
in
1,τ
1,τ
m cp,τ
1,τ
*
λeff
δ
∆τ
t
m
i,τ .cp,τ
t
−ti,τ + F
t
−2ti,τ +ti+1,τ −k .F
t
−tf
−tf
(
)
(
)
(
)
i,τ +∆τ
i−1,τ +∆τ
i−1,τ +∆τ
xq xq i,τ
m cp,τ
i,τ
*
λeff
δ
∆τ
t
+
mn .cp
t
−tn,τ − F
t
−tn,τ − k .F +k .F
t
n,τ
(
)
(
)
(
xq )(
n,τ +∆τ
n−1,τ +∆τ
n−1,τ
d
xq
mn,τ cp,τ
(3.11)
Với i = 2 đến n-1
d. Lời giải
Cho bình trữ nhiệt hình trụ đặt thẳng đứng chứa đầy nước với thể
tích V= 250 lít có hệ số dẫn nhiệt tương đương λeff =0,644 W/m.K (
Bình chứa với thể tích chuẩn của Rinnai) ở nhiệt độ ban đầu là to = 29
oC, bình có đường kính D=500 mm và chiều cao H=1250 mm, với một
đầu nước vào có đường kính d1=16mm, ở nhiệt độ tin =60 oC, lưu lượng
vào là 0,05 kg/s và một đầu nước ra đường kính d2=d1=16 mm, bên
ngoài bọc bảo ôn cách nhiệt dày 50 mm có hệ số dẫn nhiệt λcn= 0,04
W/m.K. Dọc theo chiều cao của bình ta chia bình thành n lớp ( như hình
vẽ), mỗi lớp có độ dày δ= H/n=1250/20= 62,5mm. Bình đặt trong môi
trường không khí với nhiệt độ môi trường là tf= 30 o
9
Bảng 3.1: Thông số hình học của bồn hình trụ đứng
Thông số hình học của bồn hình trụ đứng
Nội dung
Chiều cao bồn
Ký hiệu Giá trị Đơn vị
H
D
1.25
0.5
m
m
Đường kính bồn
Thành bồn dày
δb
λb
δcn
0.003
50
m
Hệ số dẫn nhiệt của thành bồn
Chiều dày lớp cách nhiệt
W/mK
m
0.05
Hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt
λcn
0.04
W/mK
Lưu lượng nước vào
Nhiệt độ nước vào
G
tin
to
tf
0.05
60
kg/s
oC
oC
Nhiệt độ ban đầu của bồn
29
Nhiệt độ môi trường
Hệ số truyền nhiệt vách đứng,
nước/không khí( Bên)
Hệ số truyền nhiệt vách ngang,
nước/không khí (Đáy)
Hệ số truyền nhiệt vách ngang,
nước/không khí (Nắp)
Hệ số truyền nhiệt vách ngang không
khí/không khí (Nắp)
30
oC
K1
K2
K3
K4
0.601
0.421
0.782
0.613
W/m2K
W/m2K
W/m2K
W/m2K
Hệ số truyền nhiệt vách đứng, không
khí/không khí (Bên)
K5
0.472
0.644
W/m2K
W/mK
Hệ số dẫn nhiệt của nước
λeff
Số lớp
n
20
5
Bước thời gian tính toán, s
Bước thời gian hiển thị, s
Khoảng thời gian khảo sát, s
Δτ
s
s
s
60
12500
10
Ta có đồ thị nhiệt độ và chiều cao của bình theo thời gian:
Hình 3.4 Đồ thị thể hiện nhiệt độ theo thời gian.
3.1.2. Xây dựng và giải bài toán phân tầng động cho bình
nằm ngang
Xây dựng và giải tương tụ như bài toán phân tầng động của
bình đứng
Cho bình trữ nhiệt hình trụ đặt nằm ngang chứa đầy nước
với thể tích V= 250 lít có hệ số dẫn nhiệt tương đương λeff =0,644
W/m.K ( Bình chứa với thể tích chuẩn của Rinnai) ở nhiệt độ ban
đầu là to = 29 oC, bình có đường kính D=500 mm, chiều cao bằng với
đường kính H= 500 mm và chiều dài là 1250mm, với một đầu nước
vào có đường kính d1=16mm, ở nhiệt độ tin = 60 oC, lưu lượng vào là
0,05 kg/s và một đầu nước ra đường kính d2=d1=16mm ở nhiệt độ tout
= 29 oC, bên ngoài bọc bảo ôn cách nhiệt dày 50mm. Dọc theo chiều
cao của bình ta chia bình thành n= 20 lớp (như hình vẽ), mỗi lớp có
độ dày δ= H/n=500/20= 25mm. Bình đặt trong môi trường không khí
với nhiệt độ môi trường là tf= 30 oC
11
Bảng 3.3: Thông số hình học của bồn nằm ngang
Thông số hình học của bồn nằm ngang
Ký
hiệu
L
Giá
trị
1.25
0.5
Nội dung
Chiều dài bồn
Đường kính bồn
Đơn vị
m
D
m
Thành bồn dày
δb
λb
δcn
λcn
0.003
50
0.05
0.04
m
W/mK
m
Hệ số dẫn nhiệt của thành bồn
Chiều dày lớp cách nhiệt
Hệ số dẫn nhiệt của lớp cách nhiệt
W/mK
Lưu lượng nước vào
Nhiệt độ nước vào
Nhiệt độ ban đầu của bồn
Nhiệt độ môi trường
G
tin
to
tf
0.05
60
29
kg/s
oC
oC
30
oC
Hệ số truyền nhiệt vách đứng,
nước/không khí( Bên)
Hệ số truyền nhiệt vách ngang,
nước/không khí (Đáy)
Hệ số truyền nhiệt vách ngang,
nước/không khí (Nắp)
Hệ số truyền nhiệt vách ngang không
khí/không khí (Nắp)
k1
k2
k3
k4
0.601 W/m2K
0.421 W/m2K
0.782 W/m2K
0.613 W/m2K
0.472 W/m2K
Hệ số truyền nhiệt vách đứng, không
khí/không khí (Bên)
k5
Hệ số dẫn nhiệt của nước
λeff
0.644
W/mK
Số lớp
n
Δτ
20
5
60
Bước thời gian tính toán, s
Bước thời gian hiển thị, s
Khoảng thời gian khảo sát, s
s
s
s
12500
Lập trình xác định phân bố nhiệt độ trong phần mềm
microsoft excel bằng công cụ VBA với các thông số của nước ρ, Cp
phụ thuộc vào nhiệt độ và hệ số truyền nhiệt k từ vách ra môi trường.
[Phụ lục A]
12
Ta có đồ thị nhiệt độ và chiều cao của bình theo thời gian:
Hình 3.8 Đồ thị thể hiện nhiệt độ theo thời gian của bồn
nằm ngang
3.2. GIẢI BÀI TOÁN PHÂN TẦNG NHIỆT ÁP DỤNG PHẦN
MỀM MÔ PHỎNG
3.2.1. Mô hình hóa của bài toán
a. Mô hình hóa bài toán cho bình đặt đứng
b. Mô hình hóa bài toán cho bình nằm ngang
Hình 3.9 Mô hình hóa bài toán
Hình 3.10 Mô hình hóa
đặt đứng
cho bình nằm ngang
c. Khảo sát ảnh hưởng của các yếu tố đến sự phân tầng
nhiệt
i. Ảnh hưởng của hình dạng, tỷ lệ giữa chiều cao và
đường kính (H/D)
ii. Ảnh hưởng của lưu lượng đầu vào và ra
13
iii.Ảnh hưởng của vị trí đầu nước nóng vào và nước lạnh ra
3.2.2. Hệ phương trình vi phân mô phỏng quá trình phân
tầng nhiệt của nước trong bồn chứa.
- Phương trình liên tục: [14]
∂ρ
∂t
+∇ ρv =0
(3.23)
- Phương trình động lượng :[14]
∂v
∂t
(3.24)
(3.25)
ρ
+ ρv.∇ v = −∇p + µ.∇2 v + ρ g
(
)
- Phương trình năng lượng: [14]
∂T
∂t
λ
ρcp
+ v.∇T =
∇2T
Ta có hệ phương trình vi phân:
r
∂ρ
∂t
+∇ ρv =0
(
)
r
∂v
(3.26)
ρ
+ ρv.∇ v =−∇p+µ.∇2v+ρg
(
)
∂t
r
∂T
∂t
λ
+v.∇T =
∇2T
ρcp
Các phương trình động lực học chất lưu trong bồn phân tầng
nhiệt theo giả định của Boussinesq:
1 ∂ (r ρ u r )
1 ∂ ( ρ uθ )
∂ ( ρ u z )
∂ z
+
+
= 0
r
∂ r
r
∂ θ
(3.27)
14
∂ur
∂t
∂ur uθ ∂ur uθ2
∂ur
∂z
1 ∂p
ρ ∂r
+ ur
+
−
+ ur
= −
∂r
r ∂θ
r
1 ∂2ur
2 ∂uθ ∂2ur
1 ∂
r ∂r
∂ur
∂r
ur
+υ
r
−
+
−
+
r 2 r 2 ∂θ 2 r 2 ∂θ
∂z 2
(3.28)
(3.29)
∂uθ
∂t
∂uθ uθ ∂uθ uruθ
∂uθ
∂z
1 ∂p
ρr ∂θ
+ur
+
−
+uZ
= −
∂r
r ∂θ
r
1 ∂
r ∂r
∂uθ
∂r
uθ 1 ∂2uθ 2 ∂ur ∂2uθ
+υ
r
−
+
−
+
r2 r2 ∂θ2 r2 ∂θ ∂z2
∂uz
∂t
∂uz uθ ∂uz
∂uz
∂z
1 ∂p
ρ ∂z
+ ur
+
+ uZ
= −
+ ρ g
∂r
r ∂θ
1 ∂2uz ∂2uz
1 ∂
r ∂r
∂uz
∂r
+υ
r
+
+
r 2 ∂θ 2
∂z2
(3.30)
(3.31)
2
1 ∂2T ∂ T
∂T
∂t
∂T uθ ∂T
∂T
∂z
1 ∂
r ∂r
∂T
∂r
+ ur
+
+ uZ
= k
r
+
+
∂r
r ∂θ
r2 ∂θ 2 ∂z2
- Phương trình lớp biên
Phương trình đối lưu cho mô hình tiêu chuẩn K-epsilon.
+ Động năng chảy rối k
(
)
( )
=
+
+
+ + − − +
(3.32)
+ Tiêu tán rối ϵ
(
)
(
)
(
)
−
+
=
+
+
+
+
(3.33)
Các hệ số trong mô hình chảy rối K-epsilon.
C =1.44 C = 1.92
σ k = 1.0 σε =1.3
Cµ = 0.09
1ε
2ε
- Khối lượng riêng của nước phụ thuộc nhiệt độ [13]:
ρ = 863+1,21.T −0,00257.T2
( 3.34)
15
- Độ nhớt của nước phụ thuộc nhiệt độ [13]:
−5,5
T
µ = 0,0007.
315
(3.35)
(3.36)
- Hệ số dẫn nhiệt của nước phụ thuộc nhiệt độ [13]:
λ = 0,375+8,84.10−4.T
Trong đó: T: nhiệt độ của nước, oK
3.2.3. Mô phỏng bài toán phân tầng nhiệt bằng phần
mềm ANSYS FLUENT
Bước 1: Xây dựng các kích thước hình học của bài toán
Bước 2: Chia lưới cho phần thể tích nước trong bồn.
Bước 3:Các bước thiết lập và giải trong ANSYS FLUENT
như sau:
Bước 4: Xử lý kết quả
3.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ NHẬN XÉT
3.3.1. Kết quả tính toán phân tầng nhiệt của bồn đứ
a . Kết quả mô phỏng của mô hình Dong_3D-1
Hình 3.14: Các đường nét nhiệt độ của mô hình Dong_3D-1 từ
500s đến 3000s với mỡi bước là 500s (hình phía trên là 3D, hình
dưới là 2D)
16
Hình 3.15 Đồ thị biểu thị nhiệt độ của mô hình Dong_3D-1 theo
thời gian
b. Kết quả mô phỏng của mô hình Dong_3D-2
c. Kết quả mô phỏng của mô hình Dong_3D-3
d. Kết quả mô phỏng của mô hình Dong_3D-4
e. Kết quả mô phỏng của mô hình Dong_3D-5
f. Kết quả mô phỏng của mô hình Dong_3D-6
g. Kết quả mô phỏng của mô hình Dong_3D-7
3.3.2. Kết quả tính toán phân tầng nhiệt của bồn nằm ngang
Hình 3.25 Hình ảnh mô phỏng của mô hình Dong_3D_ngang theo
thời gian, từ 500s đến 3000s với mỗi bước là 500s
17
Hình 3.26 Đồ thị thể hiện phân tầng nhiệt độ của bồn nằm ngang theo
thời gian
3.4 SO SÁNH VÀ NHẬN XÉT
3.4.1. Ảnh hưởng của tỷ lệ chiều cao và đường kính
3.4.2. Ảnh hưởng của lưu lượng
3.4.3.Ảnh hưởng của vị trí đầu vào và ra
CHƯƠNG 4
THỰC NGHIỆM XÂY DỰNG MÔ HÌNH VÀ KIỂM TRA SỰ
PHÂN TẦNG CỦA NƯỚC
4.1. THIẾT KẾ MÔ HÌNH PHÂN TẦNG NHIỆT
4.1.1. Mục đích
Mục đích chính của việc thiết kế mô hình thực nghiệm là
kiểm tra, so sánh kết quả đo thực tế với kết quả của tính toán lý
thuyết và mô phỏng.
4.1.2. Thiết kế mô hình
Mô hình được đề xuất ra đây giống mô hình Dong_3D-1.
Mô hình này là bình trữ nhiệt hình trụ đặt thẳng đứng được chế tạo
18
bằng thép tấm CT3, với thể tích V= 250 lít có đường kính D=500
mm và chiều cao H=1250mm, với đầu nước vào và ra có đường kính
d2/d1=21/16, thân bồn được bọc lớp cách nhiệt 50mm và tôn thẩm
mĩ 0,4mm. Trên thân bồn phân tầng nhiệt được bố trí 5 đồng hồ đo
nhiệt độ dọc theo chều cao, mỗi đồng hồ với thang đo đồng nhất 0-
150 oC.
Hình 4.1. Thiết kế mô hình
4.1.3. Các thiết bị chính trong mô hình
4.1.4. Thuyết minh mô hình
Hình 4.5 Mô hình thực nghiệm
Tải về để xem bản đầy đủ
26 trang
18880
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Tóm tắt Luận văn Nghiên cứu về sự phân tầng nhiệt của nước", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- tom_tat_luan_van_nghien_cuu_ve_su_phan_tang_nhiet_cua_nuoc.pdf
