Springen naar inhoud

[Natuurkunde] Warmteoverdracht


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Francisco

    Francisco


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2008 - 19:46

Ik heb de volgend eopdracht gekregen:

De inhoud van een geroerde batch reactor wordt verwarm van T=T1 tot T=T2 met een verwarmingsspiraal met een buiten oppervlak A. Als verwarmingsmedium wordt verzadigede stoom gebruikt. De warmteverliezen naar de omgeving zijn te verwaarlozen.

Gegevens:
Cp,water = 4190 J/kg K
k, water = 0.84 W/m K
viscisiteit = 1x10E-3 Pa s
dichtheid = 1000 kg/m3

De warmteoverdracht wordt alleen bepaald door de warmte overdracht aan de buitenkant van de verwarmingsspiraal. Deze warmteoverdracht is afhankelijk van de afmetingen en het toerental van de roerder.

B=(L^2Nρ)/η

Nu=(hD)/k=0.87Pr^0.33B^0.62

Hieruit moet ik een uitdrukking voor de tijd geven om de reactor met een inhoud totale inhoud m en soortelijke warmte Cp op te warmen van T1 naar T2. Wie helpt me opweg.

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 02 maart 2008 - 20:15

Je hebt nog een formule nodig: warmteflux Φ = h.A.(Ts - T)
waarin Ts = stoomtemperatuur en A = spiraal buitenoppervlak.

T neemt toe met de tijd t van T1 naar T2 en dus wordt de warmteflux steeds kleiner want Ts - T wordt steeds kleiner.
Je moet een differentiaalvergelijking opstellen voor T als functie van t en de andere gegevens/variabelen.

Strikt genomen veranderen de fysische eigenschappen van het water als T stijgt. Vooral de viscositeit neemt af en dat heeft weer een invloed op h. Wellicht hoef je dat niet mee te nemen in dit vraagstuk aangezien er maar n set fysische eigenschappen gegeven wordt.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

Francisco

    Francisco


  • 0 - 25 berichten
  • 11 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 02 maart 2008 - 21:47

Je hebt nog een formule nodig: warmteflux Φ = h.A.(Ts - T)
waarin Ts = stoomtemperatuur en A = spiraal buitenoppervlak.

T neemt toe met de tijd t van T1 naar T2 en dus wordt de warmteflux steeds kleiner want Ts - T wordt steeds kleiner.
Je moet een differentiaalvergelijking opstellen voor T als functie van t en de andere gegevens/variabelen.

Strikt genomen veranderen de fysische eigenschappen van het water als T stijgt. Vooral de viscositeit neemt af en dat heeft weer een invloed op h. Wellicht hoef je dat niet mee te nemen in dit vraagstuk aangezien er maar n set fysische eigenschappen gegeven wordt.

Bedankt voor je hint. Ik kom er echter niet veel verder mee. Differentiaalvergelijkingen is dusdanig lang geleden dat ik dat niet zo 1,2,3, uit mijn mouw schud. dT/dt=... verder kom ik niet meer.

#4

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 02 maart 2008 - 22:31

Opwarmen van m kg water: dQ = m.c.dT

Warmtestroom: dQ/dt = h.A.(Ts - T)

Beide combineren geeft: m.c.dT/dt = h.A.(Ts - T)

Oftewel: dT/(Ts - T) = {h.A/(m.c)}.dt

En nu zelf beide zijden integreren.....
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