Springen naar inhoud

Doorwarming staal


  • Log in om te kunnen reageren

#1

sfire184

    sfire184


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 mei 2012 - 08:59

Is er een mogelijkheid om het volgende te bepalen:
Wat is het verloop van de kerntemperatuur van een buis (voor het gemak heeft de buis een oneindige lengte) wanneer de begintemperatuur 850 graden is en de omgevingstemperatuur 1000 graden, uitgezet in de tijd.

Ik denk dat ik de Lambda moet gebruiken voor staal en die is 50W/m*K

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 30 mei 2012 - 11:13

Wat is het verloop van de kerntemperatuur van een buis

Kerntemperatuur van een buis? Of bedoel je van een massief ronde staaf?

De Lambda van koolstofstaal bij 850 - 1000 oC is ongeveer 30 W/m.K

De warmteoverdracht van de omgeving door vooral straling speelt ook een hele grote rol bij de opwarming van de buis/staaf. Daarbij speelt de emissie- en absorptiecoefficient van de buis/staaf een zeer grote rol. en die weet je waarschijnlijk niet bij die hoge temperaturen.

Er is wel aan te rekenen maar als je niet bekend bent met deze materie moet je je afvragen of het de moeite allemaal wel waard is.
Waarom wil je de kerntemperatuur eigenlijk berekenen? Is dit een stage-opdracht of alleen maar hobby?
Hydrogen economy is a Hype.

#3

sfire184

    sfire184


  • 0 - 25 berichten
  • 25 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 30 mei 2012 - 16:36

Het is een vraag die we op het werk hadden en waar we niet uit kwamen. Het is dan een hobby om toch het antwoord te vinden :)

Met kerntemperatuur bedoel ik het volgende: Stel: Een buis heeft een wanddikte van 50mm.
De kerntemperatuur wordt dan bepaald op 25mm van de rand.

Ik zie dat ik er trouwens vergeten ben bij te zetten dat opwarming in theorie natuurlijk met of zonder medium kan plaatsvinden (convectie vs. straling (lees: opwarmen in een vacuum)). Ben benieuwd wat het verschil in opwarmsnelheid is, als dit uit te rekenen is.


Nu is dit zo typ realiseer ik me het volgende: Als opwarming gebeurd in een geleidend medium, dan is de kerntemperatuur natuurlijk interesant (25mm van de rand is het punt dat als laatste de eindtemperatuur zal bereiken.). Wanneer opwarming gebeurd in een vacuum, dan denk ik dat de binnendste wand het laatst opgewarmd is. Klopt dat?

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 30 mei 2012 - 18:02

Als de buis in een oven ligt met stilstaande lucht dan zal de warmteoverdracht van de ovenwanden naar de buitenkant van de buis hoofdzakelijk plaats vinden door straling, wat maximaal iets van 85 kW/m2 zal zijn als de ovenwanden 1000 oC zijn en de buis 850 oC. Let op: het gaat hier niet om de luchttemperatuur maar om de temperatuur van de wanden, of van de vlammen als die de buis aanstralen. Naarmate de buis opwarmt wordt dat minder, bijvoorbeeld 40 kW/m2 bij 900 oC buis en nog maar ongeveer 20 kW/m2 bij 950 oC buis.
Warmteoverdracht door natuurlijke convectie van de stilstaande lucht stelt daarbij vergeleken niets voor, in het begin misschien 1 kW/m2 bij een temperatuursverschil van 150 graden, en geleidelijk minder bij een kleiner wordend temperatuursverschil.

De binnenzijde van de buis wordt niet aangestraald en warmt dus alleen op door geleiding vanaf de buitenwand (plus een volstrekt verwaarloosbaar beetje door dat beetje stilstaande lucht erin). De laagste temperatuur is dus niet de kern van de buis maar de binnenwand.

Als je je wilt verdiepen in de theorie van straling kun je op de MIT-website volkomen legaal een boek downloaden. Hoofdstuk 10 daarin gaat over straling.
Hydrogen economy is a Hype.

#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 30 mei 2012 - 19:23

Als de buis in een oven ligt met stilstaande lucht dan zal de warmteoverdracht van de ovenwanden naar de buitenkant van de buis hoofdzakelijk plaats vinden door straling, wat maximaal iets van 85 kW/m2 zal zijn als de ovenwanden 1000 oC zijn en de buis 850 oC.

Typo van mij: Die 85 kW/m2 moet 55 kW/m2 zijn.
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