Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Imfondofcake

Beste medewetenschapsforumbezoekers,

Ik ben op dit moment bezig met een project waarbij ik het volgende systeem aan het analyseren ben:

Het is een Luchtbehandelingskast die gebruikt maakt van water verneveling (adiabatische koeling).

De LBK bevat twee kruisstroomwarmtewisselaars die als een geheel zijn gemonteerd. Men kan dit beschouwen als een tweetraps(slaat op de twee kruisstroomww's) indirect adiabatische lbk.

Verder verloopt de luchtstroom in de LBK op deze manier zie als bijlage toegevoegde plaatjes.

Wanneer dit systeem in het mollierdiagram uitgewerkt wordt dan krijgt men 3 vectoren/lijnen. Alle drie de lijnen zijn resultanten van de diverse afkoeling en opwarmingsprocessen die plaatsvinden.

Namelijk een adiabatische koellijn (rendement van +/- 90 percent).

Een schuine lijn/vector met een andere richting (noem deze de opwarmingslijn waarbij de lucht zijn latente energie afstaat aan de toevoerlucht om verder af te koelen)

En een (retourlucht) rechte lijn/vector die volledig a.d.h.v. voelbaar(energie) gekoeld wordt.

Ik ben al enigszins aan het rekenen geweest en tot nu toe heb ik enig succes geboekt met het adiabatische koellijn(formule bedacht om die te berekenen).

Formule Adiabatische koellijn:

-T2= (dT/dx*T1)-T1+0.9*dT (iteratief inderdaad maar dat is tot nu toe de meest nauwkeurige benadering die overeenkomt met andere gegevens).

Mijn vraag aan jullie is er een manier om de resultante lijnen op te delen in diverse kleinere vectoren (dus een opwarmings en afkoelingsvector?) Hierbij heb ik mezelf zo voorgesteld dat er een verstoorde stap/sinusgolf waarbij er elke keer richting de 100 % verzadiging wordt gewerkt (1e vector) en vervolgens vanaf de eindpunt van die vector er een opwarmend effect (2e vector) te zien is. Dit resulteert in een lijn zoals bijv. de adiabatische koellijn of de opwarmingslijn.

Ik probeer echt vat te krijgen op dit proces maar elke keer loop ik vast vanwege het feit dat ik de resultante bereken maar geen richtlijnen heb hoe verder aan de slag te gaan als ik de resultante vector wil opdelen in kleine vectoren.

Tevens probeer ik de andere lijn (opwarmingslijn) rekenkundig te benaderen maar dit gaat helaas gepaard met veel moeilijkheden aangezien deze een dh (enthalpie verschil). Waardoor het moeilijk wordt om de eindtemperatuur te bepalen van de opwarmingslijn.

Mocht mijn verhaal te abstract zijn alvast excuus en hierbij zijn er twee afbeeldingen toegevoegd die het meer begrijpelijk maken.

Imfondofcake

De enthalpie verandering in de opwarmingslijn heb ik als het goed is nu onder de knie. Wat er op treedt bij de opwarmingslijn is een faseverandering. En die lijn is als het goed is verdeeld in een x aantal stappen/fasen.

Nu hiervoor een formule vinden die mij per fase de enthalpy verandering als functie van de temperatuur geeft.

Fred F.

Dit is voor buitenstaanders te onduidelijk.

Teken punten 1 t/m 7 van het Mollier-diagram ook eens in het stroomschema.

Waar wordt het water precies ingespoten?

Wat bedoel je precies met 90 % rendement van adiabatische koellijn? Wat gebeurt met water dat niet verdampt?

Imfondofcake

Excuus was te enthousiast.Het rendement van 90 % is de effictiviteit van het vernevelingsproces dus tot hoeverre de buitenlucht verneveld/verzadigd kan worden.

Dat heb ik met de daarboven genoemde formule berekend.

Stapsgewijs gedraagt het proces zich zo:

- Tussen punten 4 & 5 wordt buitenlucht verneveld.

- Tussen punten 6 & 7 neemt buitenlucht warmte/energie op uit retourlucht.

De retourlucht wordt indirect adiabatisch gekoeld (1e trap/ kruisstroom WW) en bij de 2e trap (2e kruisstroom WW) wordt er koude overgebracht op de retourlucht waardoor de retourlucht dieper gekoeld kan worden.

Waarom ik de begrippen retourlucht en buitenlucht omdraai ten opzichte van wat er in de datasheet staat is omdat het toepassingsgebied anders is.

Water dat niet verdampt zal in het opvangbak verdwijnen en wordt waarschijnlijk hergebruikt (x aantal keren) en vervolgens gespoeld rekening houdend met legionella preventie.

Deze post is trouwens fout, kan hem helaas niet editen noch verwijderen.

De enthalpie verandering in de opwarmingslijn heb ik als het goed is nu onder de knie. Wat er op treedt bij de opwarmingslijn is een faseverandering. En die lijn is als het goed is verdeeld in een x aantal stappen/fasen.

Nu hiervoor een formule vinden die mij per fase de enthalpy verandering als functie van de temperatuur geeft.

Ik neem dit terug aangezien er geen faseverandering optreed in de kruisstroom WW.

Wat ik denk dat gebeurd met de opwarmingslijn formulematig:

M*Cp=dh/dT.

Men heeft hier te maken met een indirect adiabatische LBK maar met een extra kruisstroom warmtewisselaar waardoor dit als een 2-traps indirecte adiabatische LBK wordt gezien.

Fred F.

Nu is het me nog minder duidelijk. Ik heb nu de indruk dat jij zegt dat het water in de verse buitenlucht gespoten wordt.

Ik dacht echter dat het water juist in de af te voeren binnenlucht gespoten wordt, die daardoor afkoelt van punt 4) naar punt 6. Deze koudere afvoerlucht wordt gebruikt om de warme verse buitenlucht van punt 1 naar punt 3 en daarna naar de atmosfeer afgevoerd (punt 7). De afgekoelde buitenlucht stroomt dan als koele verse lucht het gebouw in.

Maar blijkbaar gebruiken jullie het apparaat voor een andere toepassing dan bedoeld? En betekent dat dan ook dat de warmteuitwisseling nu in gelijkstroom is (tweede plaatje) in plaats van tegenstroom (eerste plaatje)?

Imfondofcake

Ik zal het verduidelijken, het toepassingsgebied is niet voor de traditionele utiliteitsbouw. Waardoor de luchtstromen Retourlucht en buitenlucht omgekeerd horen te zijn in het mollier diagram.

Ik zal het traject opnieuw toelichten:

1-3:Retourlucht dat indirect adiabatisch gekoeld wordt.

5-6:Buitenlucht wordt adiabatisch gekoeld waardoor deze een verhoogd vochtgehalte kent (6).

6-7: Retourlucht neemt de koude op en buitenlucht neem warmte op. Uitwisseling van enthalpie en warmte/koudte.

Fred F.

We zullen het er voorlopig maar op houden dat één luchtstroom gekoeld wordt door inspuiten van water dat verdampt, en dat deze natte gekoelde luchtstroom dan in twee kruisstroomwarmtewisselaars een andere luchtstroom afkoelt.

Wat wil je nou precies uitrekenen? Wat je allemaal in bericht #1 schrijft over vectoren lijkt me een zeer vreemde manier om iets te berekenen, zelfs al is het me niet duidelijk wat dat iets is.

Het lijkt me dat als je wilt rekenen je veel beter met een stoomtabel, de c_p van lucht (ongeveer 1,0 kJ/kg.K) en eventueel de c van water (ongeveer 4,2 kJ/kg.K) kunt rekenen. Doe een curvefit op de dampspanning van water versus temperatuur in de maximale temperatuursrange waarin je werkt, of zoek op internet zo'n formule.

Verder is het in een warmtewisselaar natuurlijk zo dat de enthalpieverandering (vermogen) van de ene stroom gelijk is aan die van de andere stroom.

Bijvoorbeeld: stel je wilt in de warmtewisselaar m_w kg/s warme lucht afkoelen van T₁ naar T₂ dan is dat een afgegeven vermogen P van: P = m_w.c_p.(T₁- T₂)

Het opgenomen vermogen van de koude (natte) lucht die opwarmt van T₆ naar T₇ moet daar natuurlijk aan gelijk zijn.

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Re: Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Re: Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Re: Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Re: Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Re: Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram

Re: Numeriek systeem oplossen m.b.v. Mollier diagram