Wand oppervlakte bepalen

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 3

Wand oppervlakte bepalen

Beste Forum leden na veel zoeken en doen heb ik een beetje moeite met het beginnen van mijn opdracht. De som die ik heb is dat er een box is met 41 graden lucht, met 171 watt aan energie, er zit een ventilator in die de lucht met 0.9 m/s rond blaast. De wanden van de box zijn van rvs 3mm dik. Deze box zal in een zwembad liggen met water van 10 graden. De lucht in de box moet gekoeld worden naar 21 graden, de vraag is wat moet de oppervlakte van de box worden? Daarna kan ik kijken of ik bijv de oppervlakte kleiner of groter kan maken door met de luchtsnelheid te spelen. Zelf wou ik de formule Q=U*A*(Tbinnen-Tbuiten) gebruiken maar daar wist ik de Q en A niet voor. Of Moet ik die 171 watt als Q gebruiken om zo de A uit te rekenen?
 
Alvast hartelijk bedankt voor de reacties.

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.345

Re: Wand oppervlakte bepalen

De lucht in de box moet gekoeld worden naar 21 graden, de vraag is wat moet de oppervlakte van de box worden?
Dat hangt ervan af hoeveel tijd het mag kosten om die 21 graden te bereiken.
 
Je hebt te maken met de Afkoelingswet van Newton, is op dit forum al diverse malen besproken:
https://www.google.nl/search?q=+Afkoelingswet+van+Newton+site%3Awww.wetenschapsforum.nl
 
Probleem bij dit vraagstuk is hoe de U-waarde te berekenen. Daarvoor dient men bekend te zijn met de theorie van warmteoverdracht en termen als Nusselt, Reynolds, Prandtl, Grashof. Wel eens van gehoord?
 
Verder moet je weten wat het vermogen van die ventilator is want dat wordt in de box volledig omgezet in warmte en moet dus ook afgevoerd worden om uiteindelijk die 21 graden te bereiken.
 
De som die ik heb is dat er een box is met 41 graden lucht, met 171 watt aan energie
Een box met 171 Watt aan energie? Het is niet duidelijk wat daarmee bedoeld wordt.
 
Plaats hier eens een foto van de exacte tekst van de opdracht.
 
Om hier iets te uploaden klik op button [Uitgebreid Bewerken] en ga vervolgens omlaag naar Bestanden toevoegen.
 

Berichten: 3

Re: Wand oppervlakte bepalen

Best Pinokkio bedankt voor de reactie. Ik ben wel bekend met Nusselt, Reynolds,  prundelt  die andere twee niet. Ik begrijp dat ik in deze situatie te maken heb met geforceerde convectie (ivm met de ventilator) 
 
Na nog wat verder te onderzoeken ben ik gekomen op:
Re=(p*u*L)/Dynamische viscositeit
Dan kan ik berekenen welke toestand het vloeistof is 
 
Qopgenomen=Qafgestaan*Cgas*Mgas*DTgas= Cvloeistof* Mvloeistof* DTvloeistof
 
Cgas is 1.005 (J/kg*K)
Cwater is 4186 (J/kg*K)
 
De Mgas is de massa stroom wat de ventilator veroorzaakt?
De Mvloeistof is de snelheid van het water langs de cilinder?
 
In het bijgevoegde bestand heb ik de opdracht staan zo als die aan mij gegeven is. Thermodynamica is niet mijn sterkste kant en ik moet hier eigenlijk alleen de cilinder (aerodynamisch) ontwerpen. Maar om dat te kunnen doen moet ik de benodigde oppervlakte weten.
 
Nogmaals bedankt voor de reactie.
Bijlagen
Opdracht.png
Opdracht.png (30.63 KiB) 252 keer bekeken

Berichten: 3

Re: Wand oppervlakte bepalen

Ik zie dat er in de opdracht omschijving een fout staat. Er staat "RVS cilinder van 1,2 meter lang, een diameter van 0.23m en een dikte van 3mm, met elektronica er in" Dit klopt niet. 1,2 x 0.23m is de lengte en diameter van de huls van het elektronica. De dikte van 3mm RVS klopt wel. 

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.345

Re: Wand oppervlakte bepalen

Eerst had je het over een box in een zwembad van 10 graden.
Nu gaat het over grond onder waterbassins?
 
Er is nu sprake van een cilinder en van een buitenhuls. Is de rode vorm de buitenhuls en de zwarte de cilinder? Of andersom? En waar precies zit de ventilator, en waar de waterpomp?
 
Er is een betere schets nodig van het hele systeem, met afmetingen, temperaturen, positie van ventilator en waterpomp, pijlen die stromingen aangeven, et cetera.

Reageer