Springen naar inhoud

Energieverlies


  • Log in om te kunnen reageren

#1

dennisrick

    dennisrick


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 05 november 2008 - 22:32

Hallo,

Ik zit met het volgende praktische vraagstuk. Ik zou graag het warmteverlies van een onge´soleerde leiding uit willen rekenen.

Ik heb een onge´soleerde koolstof stalen stoomleiding met een uitwendige diameter van 33,7 mm en inwendig 28,5 mm.
De oppervlakte temperatuur van de leiding is 200 ░C en de buitentemperatuur is 10 ░C

Nu wil ik uitrekenen wat het verlies in W is per meter leiding.

Nu heb ik de formule Q = kr . L . (Ti - Tu) waarbij kr de warmtedoorgangscoŰfficient voor cylindrische vlakken is. Mijn vraag is moet ik deze formule daar voor gebruiken.

Om kr uit te kunnen rekenen heb ik immers de warmte-overdrachtscoŰfficient nodig van stoom, de warmtegeleidingscoŰfficient van de stalen buis en de warmte-overdrachtscoŰfficient van de buis naar de buitenlucht. Ik weet echter de temperatuur van de buis al dus hoef ik nu alleen nog maar de warmte-overdrachtscoŰfficient van de buis naar de buitenlucht te gebruiken? Zo ja, weet iemand waar ik die dan kan vinden?

Alvast bedankt!

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 06 november 2008 - 20:16

Ik weet echter de temperatuur van de buis al dus hoef ik nu alleen nog maar de warmte-overdrachtscoŰfficient van de buis naar de buitenlucht te gebruiken?

Als de buitentemperatuur van de buis weet dan kun je inderdaad de warmte-overdrachtscoŰfficient van de buis naar de buitenlucht te gebruiken in combinatie met het temperatuurverschil tussen buis en lucht.

Zo ja, weet iemand waar ik die dan kan vinden?

In bijvoorbeeld Perry's Chemical Engineers' Handbook vindt je formules om de warmte-overdrachtscoŰfficient door natuurlijke convectie van een heet voorwerp naar lucht te berekenen. Het verschilt of de leiding horizontaal of vertikaal is.

Bedenk ook dat een leiding van 200 oC heel wat warmte verliest door straling. En dat hangt weer erg af van de emissie-coŰfficient van het oppervlak.

Je kunt er leuk aan rekenen maar ik vind het erg vreemd om zo'n hete leiding niet te isoleren, al was het maar om te vermijden dat iemand zijn hand eraan verbrandt.

Mocht je niettemin hiermee door willen gaan en er is geen Perry in de club waar je werkt, laat het dan even weten.
Hydrogen economy is a Hype.

#3

dennisrick

    dennisrick


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 november 2008 - 22:38

Als de buitentemperatuur van de buis weet dan kun je inderdaad de warmte-overdrachtscoŰfficient van de buis naar de buitenlucht te gebruiken in combinatie met het temperatuurverschil tussen buis en lucht.
In bijvoorbeeld Perry's Chemical Engineers' Handbook vindt je formules om de warmte-overdrachtscoŰfficient door natuurlijke convectie van een heet voorwerp naar lucht te berekenen. Het verschilt of de leiding horizontaal of vertikaal is.

Bedenk ook dat een leiding van 200 oC heel wat warmte verliest door straling. En dat hangt weer erg af van de emissie-coŰfficient van het oppervlak.

Je kunt er leuk aan rekenen maar ik vind het erg vreemd om zo'n hete leiding niet te isoleren, al was het maar om te vermijden dat iemand zijn hand eraan verbrandt.

Mocht je niettemin hiermee door willen gaan en er is geen Perry in de club waar je werkt, laat het dan even weten.


Als de buitentemperatuur van de buis weet dan kun je inderdaad de warmte-overdrachtscoŰfficient van de buis naar de buitenlucht te gebruiken in combinatie met het temperatuurverschil tussen buis en lucht.
In bijvoorbeeld Perry's Chemical Engineers' Handbook vindt je formules om de warmte-overdrachtscoŰfficient door natuurlijke convectie van een heet voorwerp naar lucht te berekenen. Het verschilt of de leiding horizontaal of vertikaal is.

Bedenk ook dat een leiding van 200 oC heel wat warmte verliest door straling. En dat hangt weer erg af van de emissie-coŰfficient van het oppervlak.

Je kunt er leuk aan rekenen maar ik vind het erg vreemd om zo'n hete leiding niet te isoleren, al was het maar om te vermijden dat iemand zijn hand eraan verbrandt.

Mocht je niettemin hiermee door willen gaan en er is geen Perry in de club waar je werkt, laat het dan even weten.


#4

dennisrick

    dennisrick


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 06 november 2008 - 22:44


Oke bedankt.

De berekening die ik wil maken is inderdaad om aan te tonen dat het de moeite waard is om de leiding te isoleren.

Ik ben wel benieuwd naar dat handboek. Er is inderdaad geen Perry's bij ons.

#5

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 07 november 2008 - 19:17

Perry geeft voor natuurlijke convectie de formules uit het toegevoegde plaatje.



In het verleden heb ik een boek over warmte-overdracht, dat je vrij mag downloaden van het MIT, gepost bij de Handige Links: http://www.wetenscha...s...st&p=423872

In hoofdstuk 8.4 van dat boek vindt je de theorie voor natuurlijke convectie. Vergelijking 8.2 is bijvoorbeeld voor horizontale leiding (horizontal cylinder) en vergelijking 8.4 is voor verticale leiding (vertical cylinder).

In hoofdstukken 1 en 10 van dat boek vindt je bovendien de theorie over straling. Het komt kort samengevat op het volgende neer:
Ieder voorwerp straalt warmte uit volgens: Q/A = ε.σ.T4 (wet van Stefan-Boltzmann)
waarin de emissiecoefficient ε (emissivity, emittance) afhankelijk is van het materiaal en de aard van zijn oppervlak, zie tabel 10.1
σ = stralingsconstante = 5,67 * 10-8 W/(m2.K4) en T = absolute temperatuur van buitenoppervlak, K.
De leiding ontvangt echter ook straling uit zijn omgeving, waarvan een deel geabsorbeerd wordt. In het ideale (theoretische) geval is de absorptiecoefficient gelijk aan de emissiecoefficient.

Qnet/A = ε.σ.(T4 - T4) W/m2

waarin ε = emissiecoefficient van buitenoppervlak van de leiding (tabel 10.1).
T = omgevingstemperatuur, K
A = buitenoppervlak leiding, m2
Qnet = netto stralingswarmte van leiding naar omgeving, W

Het totale warmteverlies van de leiding is de som van natuurlijke convectie plus straling.

Bijgevoegde miniaturen

  • Perry__Natural_Convection.JPG

Veranderd door Fred F., 07 november 2008 - 19:20

Hydrogen economy is a Hype.

#6

dennisrick

    dennisrick


  • 0 - 25 berichten
  • 4 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 07 november 2008 - 21:24

Top,

Ik heb nu nog 1 vraag. Stel dat de leiding buiten ligt en dat het gaat regenen. De regen zal op het warme leidingoppervlak verdampen waardoor er meer warmte onttrokken zal worden aan de leiding.

Ik kan me voorstellen dat je, om e.e.a. exact uit te kunnen rekenen, zou moeten weten hoeveel water er op het leidingoppervlak zal neerslaan, maar kun je toch vrij nauwkeurig benaderen hoeveel warmte meer er onttrokken wordt aan de leiding dan in een situatie wanneer het droog is?

#7

Fred F.

    Fred F.


  • >1k berichten
  • 4168 berichten
  • Pluimdrager

Geplaatst op 08 november 2008 - 12:31

Als de leiding buiten ligt dan heb je ook te maken met windsnelheid en moet je in plaats van natuurlijke convectie rekenen met gedwongen convectie en vergelijking 7.65 uit de link gebruiken.

Als het regent zal het warmteverlies inderdaad sterk toenemen maar ik heb nooit correlaties daarvoor gezien. Een normaal mens legt nu eenmaal geen hete ongeisoleerde leiding buiten.
Dan zul je via google literatuuronderzoek moeten gaan doen.
Waarschijnlijk staan dit soort dingen alleen in wetenschappelijke publicaties die waarschijnlijk niet zonder betaling te lezen 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