Springen naar inhoud

Afkoelen van staal


  • Log in om te kunnen reageren

#1

TheKoet

    TheKoet


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 22 september 2010 - 07:57

Hallo,

Ik zou graag willen uitrekenen hoeveel een staaf van verwarmt staal afkoelt.
Hier kom ik echter niet helemaal uit.

Ik heb een stuk staal van ō400 mm en 1 meter lang (986 kg).
Deze verwarm ik tot hij in zijn geheel 800 graden celsius is.
Daarna leg ik deze in een omgevingstemperatuur van 25 graden.
Nu wil ik graag weten hoe warm de staaf in na bv een minuut.
Maar ook hoelang het duurt voordat hij bv 750 graden is.

Ik denk dat het mogelijk is om dit theoretisch uit te rekenen,
alleen weet ik niet welke formules ik aan elkaar knopt.

Iemand een idee ?

MvG

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 22 september 2010 - 19:06

Hoe belangrijk is dit? Is het een school- of stageproject?

Lees in ieder geval eerst dit topic.

Je kunt er wel theoretisch aan rekenen maar ik denk niet dat dat een nauwkeurig antwoord oplevert.
De grote vraag is: wat is de emissiecoefficient (emissivity) van het staal.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

TheKoet

    TheKoet


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 24 september 2010 - 14:54

Het betreft een stageproject.

Ik heb inmiddels het andere topic gelezen.
Dat zover was ik zelf ook gekomen.

Het probleem in dit geval is dat het heel sterk afhankelijk is van de warmteweerstand en dus warmtegeleidbaarheid van het materiaal.

De forumule voor het afkoelen van een materiaal is als volgt:
T_t = T_e + (T_0-T_e)ēe^(k ∙t)

deze is dus sterk afhankelijk van de k.

De k wordt als volgt bepaalt:

k = ( h * A ) / ( rho * C * V ) waarin h de warmtegeleidbaarheid is.
(http://www.picotech....cient/heat.html)

Deze is afhankelijk van de warmteweerstand en die is in elke situatie anders.
Is dit ook de emissiecoefficient die u bedoeld?

Ik denk dat de enige oplossing om de werkelijkheid te benaderen een proef/test is.
In ieder geval bedankt.

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 24 september 2010 - 17:32

k = ( h * A ) / ( rho * C * V ) waarin h de warmtegeleidbaarheid is.
.......
Is dit ook de emissiecoefficient die u bedoeld?

Die h is niet de warmtegeleidbaarheid maar de warmteoverdrachtscoefficient (van staaf naar omgeving).

Die h bestaat uit twee delen: (1) convectie naar de lucht en (2) straling naar de omgeving.

(1) In stilstaande lucht is die convectie de natuurlijke convectie, zeg 10 W/m2.K bij 800 oC. Bij lagere temperatuur zakt deze waarde iets: bij 100 oC is het nog 5 W/m2.K.

(2) De straling is bij 800 oC groter dan natuurlijke convectie, maar sterk afhankelijk van de emissiecoefficient ε van het staal: zeg 96.ε W/m2.K.
Bij lagere temperatuur zakt deze waarde: bij 750 oC is het 85.ε W/m2.K, bij 500 oC is het 46.ε W/m2.K, bij 100 oC nog slechts 9.ε W/m2.K.
De waarde van ε is dus erg belangrijk, en bovendien vermoed ik dat die zal veranderen naarmate T daalt.

Ook moet je bedenken dat de soortelijke warmte (heat capacity) C van het staal niet constant is maar verandert met de T.
Hydrogen economy is a Hype.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures