CHƯƠNG 1: CƠ SỞ NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT VÀ TRUYỀN NHIỆT .1 NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT .1 Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới .5 b) Các thông số trạng thái của chất môi giới .2 Hơi và các thông số trạng thái của hơi. Các quá trình nhiệt động cơ bản của hơi .4 Chu trình nhiệt động của máy ạnh và bơm nhiệt .20 Phát biểu Clausius.23 Phát biểu Kenvil Planck .27 a) Trường nhiệt độ .28 c) Mật độ dòng nhiệt .28 d) Định uật Fourier về dẫn nhiệt .28 e) Hệ số dẫn nhiệt .29 f) Phương trình vi phân dẫn nhiệt .29 g) Các điều kiện đơn trị .30 Vách phẳng một lớp .31 Vách phẳng nhiều lớp .32 Vách trụ một lớp .34 Vách trụ nhiều lớp .2 Trao đổi nhiệt đối lưu .3 Trao đổi nhiệt bức xạ.4 Truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt .53 b) Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt .57 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KỸ THUẬT LẠNH .1 KHÁI NIỆM CHUNG .1 LÝ nghĩa của kỹ thuật ạnh trong đời sống và kỹ thuật .2 Các phương pháp làm ạnh nhân tạo .2 MÔI CHẤT LẠNH VÀ CHẤT TẢI LẠNH .1 Các môi chất ạnh thường dùng trong kỹ thuật ạnh .2 Chất tải ạnh .3 Bài tập về môi chất ạnh và chất tải ạnh .3 CÁC HỆ THỐNG LẠNH THÔNG DỤNG .1 Hệ thống ạnh với một cấp nén.2 Sơ đồ 2 cấp nén có làm mát trung gian .3 Giới thiệu một số chủng loại máy nén khác .5 CÁC THIẾT BỊ KHÁC CỦA HỆ THỐNG LẠNH .1 Các thiết bị trao đổi nhiệt chủ yếu.2 Thiết bị tiết lưu (giảm áp).3 Thiết bị phụ, dụng cụ và đường ống của hệ thống ạnh .109 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ KỸ THUẬT ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ .1 KHÔNG KHÍ ẨM .1 Các thông số trạng thái của không khí ẩm .2 Đồ thị I - d và d - t của không khí ẩm .120 Trên đồ thị trục t và d hợp với nhau thành 1 góc vuông.3 Một số quá trình của không khí ẩm khi ĐHKK .4: Đồ thị biểu diễn quá trình làm lạnh .4 Bài tập về sử dụng đồ thị .2 KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU HÒA KHÔNG KHÍ .1 Khái niệm về thông gió và ĐHKK .2 Bài tập về tính toán tải ạnh đơn giản .3 Các hệ thống ĐHKK .4 Các phương pháp và thiết bị xử lý không khí .3 HỆ THỐNG VẬN CHUYỂN VÀ PHÂN PHỐI KHÔNG KHÍ.1 Trao đổi không khí trong phòng .2 Đường ống gió .4 CÁC PHẦN TỬ KHÁC CỦA HỆ THỐNG ĐHKK.1 Khâu tự động điều chỉnh nhiệt độ và độ ẩm trong phòng .2 Lọc bụi và tiêu âm trong ĐHKK .3 Cung cấp nước cho ĐHKK .157 TÀI LIỆU THAM KHẢO .163 6 CHƯƠNG TRÌNH MÔ ĐUN ĐÀO TẠO KỸ THUẬT LẠNH Mã số mô đun: MĐ 31 Thời gian mô đun: 120 giờ; (Lý thuyết: 45 giờ; Thực hành: 75 giờ) I. VỊ TRÍ TÍNH CHẤT CỦA MÔ ĐUN: - Vị trí: Mô đun này là mô đun cơ sở kỹ thuật chuyên ngành, chuẩn bị các kiến thức cần thiết cho các phần học kỹ thuật chuyên môn tiếp theo. Mô đun này học sau các môn học: An toàn lao động; Vật liệu điện; Đo lường điện; Mạch điện.
- Tính chất: Là mô đun thuộc mô đun đào tạo nghề tự chọn II. MỤC TIÊU MÔ ĐUN: Sau khi hoàn tất Mô đun này, học sinh có năng lực: - Trang bị cho học sinh những kiến thức cơ bản nhất về kỹ thuật Nhiệt- Lạnh và điều hòa không khí, cụ thể là: Các hiểu biết về chất môi giới trong hệ thống lạnh và điều hòa không khí, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của máy lạnh, cấu trúc cơ bản của hệ thống lạnh và điều hòa không khí. - Học sinh cần đạt được kỹ năng tra bảng các thông số trạng thái của môi chất, sử dụng được đồ thị, biết chuyển đổi một số đơn vị đo và giải được một số bài tập đơn giản. - Rèn luyện tính cẩn thận, tỉ mỉ, chính xác, tư duy khoa học, an toàn và tiết kiệm.
NỘI DUNG MÔ ĐUN: 1. Nội dung tổng quát và phân phối thời gian: Thời gian Số Tên các bài trong mô đun Tổng số Lý Thực Kiểm TT thuyết hành tra* 1 Cơ sở nhiệt động kỹ thuật và truyền 35 15 19 1 nhiệt 2 Cơ sở kỹ thuật lạnh 45 15 27 3 3 Cơ sở kỹ thuật điều hòa không khí 40 15 23 2 Cộng: 120 45 69 6 * Ghi chú: Thời gian kiểm tra được tích hợp giữa lý thuyết với thực hành được tính bằng giờ thực hành. 7 Bài 1: CƠ SỞ KỸ THUẬT NHIỆT ĐỘNG VÀ TRUYỀN NHIỆT (Điền tên chương/bài): Cơ sở kỹ thuật nhiệt động và truyền nhiệt Mã chương/ bài: Giới thiệu: Chương này cung cấp cho sinh viên học sinh những kiến thức cơ bản ban đầu về cơ sở nhiệt động và truyền nhiệt: các khái niệm nhiệt động cơ bản, thông số của hơi, các chu trình nhiệt động cũng như quy uật của các hình thức truyền nhiệt và thiết bị trao đổi nhiệt Mục tiêu: - Hiểu đuợc các kiến thức chung nhất về kỹ thuật Nhiệt-Lạnh. - Nắm rõ các khái niệm về nhiệt động lực học.
- Hơi và thông số trạng thái hơi. - Các quá trình nhiệt động của hơi. - Các chu trình nhiệt động. - Trình bày dẫn nhiệt và truyền nhiệt và các thiết bị trao đổi nhiệt.
- Phân tích đựoc các quá trình, nguyên llý làm việc của máy lạnh và các quy luật truyền nhiệt nói chung; - Rèn luyện tính tập trung, tỉ mỉ, tư duy logic, ứng dụng thực tiễn sản xuất áp dụng vào môn học cho HSSV. Nội dung chính: 1.1 NHIỆT ĐỘNG KỸ THUẬT 1.1 Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới 1.1 Các khái niệm và định nghĩa a) Thiết bị nhiệt : là lloại thiết bị có chức năng chuyển đổi giữa nhiệt năng và cơ năng. Thiết bị nhiệt được chia thành 2 nhóm: động cơ nhiệt và máy lạnh. Động cơ nhiệt: Có chức năng chuyển đổi nhiệt năng thành cơ năng như động cơ hơi nước, turbine khí, động cơ xăng, động cơ phản lực, v.
Máy lạnh: có chức năng chuyển nhiệt năng từ nguồn ạnh đến nguồn nóng.1: Nguyên llý làm việc của động cơ nhiệt và máy lạnh, bơm nhiệt 8 b) Hệ nhiệt động: (HNĐ) là hệ gồm một hoặc nhiều vật được tách riêng ra khỏi các vật khác để nghiên cứu các tính chất nhiệt động của chúng. Tất cả những vật ngoài HNĐ được gọi là môi trường xung quanh. Vật thực hoặc tưởng tlượng ngăn cách hệ nhiệt động với môi trường xung quanh được gọi là ranh giới của HNĐ. Hệ nhiệt động được phân loại như sau : Hình 1.2: Hệ nhiệt động a) HNĐ kín với thể tích không đổi b) HNĐ kín với thể tích thay đổi • Hệ nhiệt động kín - HNĐ trong đó không có sự trao đổi vật chất giữa hệ và môi trường xung quanh.
• Hệ nhiệt động hở - HNĐ trong đó có sự trao đổi vật chất giữa hệ và môi trường xung quanh. • Hệ nhiệt động cô lập - HNĐ được cách ly hoàn toàn với môi trường xung quanh.2 Chất môi giới và các thông số trạng thái của chất môi giới a) Khái niệm chất môi giới (CMG): Chất môi giới hay môi chất công tác được sử dụng trong thiết bị nhiệt là chất có vai trò trung gian trong quá trình biến đổi giữa nhiệt năng và cơ năng. Thông số trạng thái của CMG là các đại lượng vật lý đặc trưng cho trạng thái nhiệt động của CMG. b) Các thông số trạng thái của chất môi giới 1.
Nhiệt độ Nhiệt độ (T) - số đo trạng thái nhiệt của vật. Theo thuyết động học phân tử, nhiệt độ là số đo động năng trung bình của các phân tử . 2 [1-1] kT 3 Trong đó: m - khối llượng phân tử μ ω - vận tốc trung bình của các phân tử 5 k - hằng số Bonzman , k = 1,3805.10 J/độ T - nhiệt độ tuyệt đối. 9 • Nhiệt kế : Nhiệt kế hoạt động dựa trên sự thay đổi một số tính chất vật llý của vật thay đổi theo nhiệt độ, ví dụ : chiều dài, thể tích, màu sắc, điện trở , v. • Thang nhiệt độ 0 1) Thang nhiệt độ Ce sius ( C) 0 2) Thang nhiệt độ Fahrenheit ( F) 3) Thang nhiệt độ Ke vin (K) 0 4) Thang nhiệt độ Rankine ( R) Mối quan hệ giữa các đơn vị đo nhiệt độ: 5 o o C= ( F – 32) 9 Hình 1.
Áp suất • Khái niệm Áp suất của llưu chất (p) - lực tác dụng của các phân tử theo phương pháp tuyến lên một đơn vị diện tích thành chứa. F p= [1-2] A Theo thuyết động học phân tử : m 2 p = . [1-3] 3 trong đó : p - áp suất ; F - ực tác dụng của các phân tử ; A - diện tích thành bình chứa ; n - số phân tử trong một đơn vị thể tích ; α - hệ số phụ thuộc vào kích thước và lực tương tác của các phân tử. • Đơn vị áp suất 2 1) N/m ; 5) mm Hg (tor - Torricelli, 1068-1647) 2) Pa (Pascal) ; 6) mm H O 2 3) at (Technical Atmosphere) ; 7) psi (Pound per Square Inch) 4) atm (Physical Atmosphere) ; 8) psf (Pound per Square Foot) Mối quan hệ giữa các đơn0vị đo áp suất: 4 2 1 atm = 760 mm Hg (at 0 C) = 10,13.
10 Pa = 2116 psf (lbf/ft ) 1 at = 2049 psf 1at = 0,981 bar = 9,81.104 Pa = 10 mH20 = 735,5 mmHg = 14,7 psi 10 Phân loại áp suất 11 Phân loại áp suất 1) Áp suất khí quyển (p ) - áp suất của không khí tác dụng lên bề mặt các vật trên 0 trái đất. 2) Áp suất dư (p ) – là phần áp suất tuyệt đối ớn hơn áp suất khí quyển d p =p-p [1-4] d 0 3) Áp suất tuyệt đối (p) - áp suất của lưu chất so với chân không tuyệt đối. p=p +p [1-5] d 0 4) Áp suất chân không (p ) - phần áp suất tuyệt đối nhỏ hơn áp suất khí quyển. ck p =p -p [1-6] ck 0 Hình 1.4: Các lloại áp suất • Áp kế Hình 1.5: Dụng cụ đo áp suất a) Barometer , b) Áp kế Ghi chú : Khi đo áp suất bằng áp kế thủy ngân, chiều cao cột thủy ngân cần 0 được hiệu chỉnh về nhiệt độ 0 C.
t) [1-7] 0 0 trong đó : t - nhiệt độ cột thủy ngân, C 0 h - chiều cao cột thủy ngân hiệu chỉnh 0về nhiệt độ 0 C 0 h - chiều cao cột thủy ngân ở nhiệt độ t C 3.