Springen naar inhoud

Warmtewisselaar


  • Log in om te kunnen reageren

#1

herbyd

    herbyd


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 juni 2010 - 20:45

hallo, wie kan mij helpen
Ik ben bezig met de berekening van een warmtewisselaar ,een ronde buis waar lucht door stroomt die opgewarmt wordt door de omgevings lucht
volgens mij kan dit met de formule Φm x c x (ti - tu)= A/R x ((T1+tU)/2-tr)
r is te berekenen is met d/λ(warmtegeleidingscoefficient)
in mijn geval is de dikte 0.1 mm dus 0.0001 mtr en materiaal RVS = λvan 20
dus 0.0001/20 = 0.000005 m2K/w
Door dit kleine getal komt uit mijn berekening een hogere temp dan er ingaat of de omgeving is wat op zich mooi zou zijn maar natuurlijk niet kan
vroeger vaak zo een afkoeling van een leiding berekend en dan ging het goed
breek me hier al een week het hoofd over
volgens mij moet r iets van 0.9 zijn of zo

Veranderd door herbyd, 09 juni 2010 - 20:49


Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 09 juni 2010 - 21:17

vroeger vaak zo een afkoeling van een leiding berekend en dan ging het goed

Zegt wie? Ik kan het me namelijk niet voorstellen. De weerstand van de pijpwand doet hier nauwelijks terzake.
Wel eens van Reynolds, Prandtl, Grashof en Nusselt getallen gehoord? Het gaat vooral om de warmteoverdrachtscoefficient aan de binnenzijde en de warmteoverdrachtscoefficient aan de buitenzijde van de pijp. Samen met de pijpweerstand bereken je daarmee de totale warmteoverdrachtscoefficient U (W/m2.K).
Hydrogen economy is a Hype.

#3

herbyd

    herbyd


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 juni 2010 - 22:20

Zegt wie? Ik kan het me namelijk niet voorstellen. De weerstand van de pijpwand doet hier nauwelijks terzake.
Wel eens van Reynolds, Prandtl, Grashof en Nusselt getallen gehoord? Het gaat vooral om de warmteoverdrachtscoefficient aan de binnenzijde en de warmteoverdrachtscoefficient aan de buitenzijde van de pijp. Samen met de pijpweerstand bereken je daarmee de totale warmteoverdrachtscoefficient U (W/m2.K).


klopt en voor een berekening in detail heb je die nodig maar zo spoecifiek hoeft het voor mij nog niet en het gaat om dezelfde mediums (lucht / lucht)
Het gaat er nu om of er een rendement te halen valt die interresant genoeg is dus met een t in van 1 graad en een omgeveing van 23 graden en een buis van rond 90 van 1.5 mtr lengte zal er een bepaalde temp uit komen
dit komt niet op de graad naukeurig
volgens mij is de warmte weerstand ook bijna te verwaarlozen
dus als een afkoeling van een buis volgens de mijn genoemde formule te bereken is dan moet dat toch ook kunnen voor de opwarming van de lucht kunnen. ???
of zie ik het hele maal verkeerd

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 12 juni 2010 - 13:23

klopt en voor een berekening in detail heb je die nodig maar zo spoecifiek hoeft het voor mij nog niet en het gaat om dezelfde mediums (lucht / lucht)

Je hebt altijd Nusselt etcetera nodig. De R van de pijpwand is altijd verwaarloosbaar klein t.o.v. de R's ten gevolge van de warmteoverdracht naar en vanaf de wand.

Stel de koude lucht in de pijp stroomt met een bepaalde snelheid waardoor de partiŽle warmteoverdrachtscoefficient (filmcoefficient) 100 W/m2.K is (ik noem maar wat).
Dan is de Ri = 1/100 = 0.01 m2.K/W

De Rw van de wand is 0.0001/20 = 0.000005 m2.K/W zoals je zelf al berekend had.

Als de lucht aan de buitenzijde van de pijp stil staat (ik heb die indruk uit jouw verhaal) dan zal de partiŽle warmteoverdrachtscoefficient (filmcoefficient) slechts ongeveer 5 W/m2.K zijn (niet berekend maar mijn natte vinger) ten gevolge van de natuurlijke convectie en wat straling. Dus dan is de Ro = 1/5 = 0.2 m2.K/W

De totale warmteweerstand R = Ri + Rw + Ro = 0.01 + 0.000005 + 0.2 = 0.21 m2.K/W,
oftewel de totale warmteoverdrachtscoefficient U = 1/0.21 = 4.8 W/m2.K

Zoals je ziet doet de Rw van de pijpwand totŠŠŠŠŠl niet terzake, en de Ri ook nauwelijks omdat in dit geval Ro erg hoog is door die natuurlijke convectie.

De koude lucht in de pijp is 1 oC als ik je goed begrepen heb, dus dat stuk 1.5 meter pijp met diameter 90 mm zal dus een vermogen hebben van ongeveer:
P = U.A.ΔT = 4.8 W/m2.K * 0.42 m2 * (23 - 1) K = 44 Watt.

Ofschoon bovenstaande maar een ruwe schatting is blijkt wel dat het niet veel zal doen.

Dit topic doet me denken aan een ander topic laatst waarin ook iemand dacht met een stuk pijp wonderen te kunnen verrichten.

Veranderd door Fred F., 12 juni 2010 - 13:25

Hydrogen economy is a Hype.

#5

herbyd

    herbyd


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 14 juni 2010 - 20:42

Je hebt altijd Nusselt etcetera nodig. De R van de pijpwand is altijd verwaarloosbaar klein t.o.v. de R's ten gevolge van de warmteoverdracht naar en vanaf de wand.

Stel de koude lucht in de pijp stroomt met een bepaalde snelheid waardoor de partiŽle warmteoverdrachtscoefficient (filmcoefficient) 100 W/m2.K is (ik noem maar wat).
Dan is de Ri = 1/100 = 0.01 m2.K/W

De Rw van de wand is 0.0001/20 = 0.000005 m2.K/W zoals je zelf al berekend had.

Als de lucht aan de buitenzijde van de pijp stil staat (ik heb die indruk uit jouw verhaal) dan zal de partiŽle warmteoverdrachtscoefficient (filmcoefficient) slechts ongeveer 5 W/m2.K zijn (niet berekend maar mijn natte vinger) ten gevolge van de natuurlijke convectie en wat straling. Dus dan is de Ro = 1/5 = 0.2 m2.K/W

De totale warmteweerstand R = Ri + Rw + Ro = 0.01 + 0.000005 + 0.2 = 0.21 m2.K/W,
oftewel de totale warmteoverdrachtscoefficient U = 1/0.21 = 4.8 W/m2.K

Zoals je ziet doet de Rw van de pijpwand totŠŠŠŠŠl niet terzake, en de Ri ook nauwelijks omdat in dit geval Ro erg hoog is door die natuurlijke convectie.

De koude lucht in de pijp is 1 oC als ik je goed begrepen heb, dus dat stuk 1.5 meter pijp met diameter 90 mm zal dus een vermogen hebben van ongeveer:
P = U.A.ΔT = 4.8 W/m2.K * 0.42 m2 * (23 - 1) K = 44 Watt.

Ofschoon bovenstaande maar een ruwe schatting is blijkt wel dat het niet veel zal doen.

Dit topic doet me denken aan een ander topic laatst waarin ook iemand dacht met een stuk pijp wonderen te kunnen verrichten.


Hallo Fred, bedankt voor de uitleg ik begin het een beetje te snappen een leuke maar ook moeilijke materie (voor mij dan)
Als ik het zo zie is eigenlijk alleen de partiŽle warmtecoŽfficiŽnt van wezenlijk belang
ik kom nu in de rest van mijn berekening ook beter uit ik denk echter wel dat het vermogen iets hoger wordt omdat we gebruik maken van een buis met meer specifieke oppervlakte (0,64 m²)
en de lucht aan de buitenkant heeft ook een snelheid van gem c.a. 1.5 m/s
enig idee waar we dan uit komen

#6

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 15 juni 2010 - 16:54

... ik begin het een beetje te snappen een leuke maar ook moeilijke materie (voor mij dan)

Heb je een theorieboek over warmteoverdracht? Download anders dit gratis boek en lees vooral hoofdstuk 7.

Voor de stroming in de buis is in jouw geval waarschijnlijk vergelijking 7.40 van toepassing.

Voor stroming loodrecht op de buitenkant van de buis is vergelijking 7.65 van toepassing.

Probeer het nu zelf eens uit te rekenen.
Hydrogen economy is a Hype.

#7

herbyd

    herbyd


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 15 juni 2010 - 19:55

Heb je een theorieboek over warmteoverdracht? Download anders dit gratis boek en lees vooral hoofdstuk 7.

Voor de stroming in de buis is in jouw geval waarschijnlijk vergelijking 7.40 van toepassing.

Voor stroming loodrecht op de buitenkant van de buis is vergelijking 7.65 van toepassing.

Probeer het nu zelf eens uit te rekenen.


Heb het boek gevonden en ga daar maar eens een paar avonden voor zitten
Hier moet uit te komen zijn maar is nog niet zo eenvoudig heb ik al gezien
we gaan in ieder geval ook een praktijk meting starten
in ieder geval bedankt voor de hulp





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures