Springen naar inhoud

Temperatuurverdeling plaat


  • Log in om te kunnen reageren

#1

De Joker

    De Joker


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2012 - 14:11

Hallo,

Ik ben bezig met het bepalen van een temperatuurverdeling van de een hete plaat die gekoeld wordt met een waterstraal.

In de plaat zitten 3 thermokoppels, in het midden op een rij geplaatst. Alleen de diepte van de thermokoppels verschilt. Nu zijn deze gegevens verzameld met een tijdsinterval van 0,01s. Het is nu de bedoeling om een temperatuurverdeling te geven in de dikte van de plaat (dz).

Mijn idee is om de heat equation te gebruiken en hieruit een beschrijving van de temperatuurverdeling te maken:
Geplaatste afbeelding

u is hierin de temperatuur en q de internal heat generation. Uit de verzamelde data uit tests heb ik de temperatuur op 3 plaatsen in de x-richting en in de z-richting(diepte) op elke 0.01 seconden.

Als boundery condition de 'convection surface condition':
-k(dT/dy) = h[T(∞) - T(0,t)] ( op y=0)
De plaat op t=0 is 900°C.

Mijn vraag ik nu hoe ik deze theorie aan de testgegevens kan koppelen om zo een mooi temperatuurverloop te beschrijven. En wat voor programma(liefst zoals excel of matlab) kan ik deze gegevens ook invoeren en een computonal analyse maken.

Mvg

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

#2

sirius

    sirius


  • >250 berichten
  • 336 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 08 mei 2012 - 15:33

Ik zou gaan voor een analyse in matlab, aangezien dat meer programmeer mogelijkheden biedt.

Eenvoudigste oplossing computationeel is een numerieke berekening te doen. Comsol is een veelgebruikt systeem om dit mee te doen.

Om tot een analytische oplossing te komen, kun je voor dunne plaat misschien beginnen met het probleem op te schrijven in een dimensie. Op wikipedia staan we hints hoe je zo'n vergelijking oplost: http://en.wikipedia....i/Heat_equation.

In eerste instantie zou ik de warmtegeleiding inderdaad constant houden, maar misschien dat het nodig blijkt om deze temperatuursafhankelijk te beschrijven.

Tenzij er chemische reactie in je plaat plaatsvinden denk ik dat q=0 in de plaat.

Veranderd door sirius, 08 mei 2012 - 15:39

Duct tape is like the force: it has a dark side, a light side and it holds the universe together.

#3

De Joker

    De Joker


  • 0 - 25 berichten
  • 2 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 mei 2012 - 17:46

Hoi Sirius, bedankt voor je antwoord. Ik heb weinig ervaring met Matlab. Maar ik heb dus lange (excel, labview)lijsten met temperaturen en tijdstippen. Is het mogelijk om deze lijsten in te voeren in Matlab en te koppelen aan de differentiaal vergelijking? Of werkt dat zo niet?

#4

sirius

    sirius


  • >250 berichten
  • 336 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 10 mei 2012 - 13:25

Het idee is inderdaad dat je de resultaten koppelt aan de differentiaal vergelijking, echter dit is niet eenvoudig. Het is ook niet zo dat matlab dat voor jou doet.
De gebruikelijke aanpak is dat je begint met het maken van een model die de temperatuur in de plaat beschrijft als functie van tijd. Deze kan vervolgens nog van een aantal parameters afhangen zoals de warmtegeleiding, etc. Met een keuze voor de parameters kun je kijken of de gemeten waardes goed worden beschreven door je model. Door verschillende parameters te proberen kun je de beste parameters vinden om je data te beschrijven, dit heet fitten. Omdat het doorrekenen van het model vaak wat wiskundige operaties vereist, is het handig om de programmeertaal matlab te gebruiken om een programma te schrijven wat het fitten uitvoert.

Het maken van het model vereist kennis van wiskunde en is veruit het moeilijkste aan het gehele probleem. Om vervolgens de parameters te optimaliseren via matlab is relatief eenvoudig.
Duct tape is like the force: it has a dark side, a light side and it holds the universe together.





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures