energie verlies van een buis

Moderator: physicalattraction

Reageer
Berichten: 3

energie verlies van een buis

Hallo 
 
Graag had ik het verlies aan energie/warmte berekend door een buis (ijzer). Ik heb de temperatuur van het water door de buis (65°C aan de start) en de omgevingstemperatuur stel 20°C. 
Graag had ik volgende formule gebruikt: 
qr=(T1-T2)/R
qr=warmtestroom in radiale richting 
met R de warmteweerstand gegeven door:
1/h1*1/(2pi*R1*l)+1/(2pi*l*lamba)*ln(R2/R1)+1/h2*1/(2pi*R2*l)
 
Lamba is makkelijk op te zoeken maar bij het vinden van h1 en h2 heb ik moeilijkheden. 
Ik veronderstel dat h1 de convectiecoef is van water naar ijzer en h2 de convectiecoeff van ijzer naar lucht maar deze waarden vind ik dus niet.
deze formule houdt rekening met convectie en conductie dus daarom wil ik dit graag gebruiken. Alternatieve voorstellen zijn ook welkom.  
 
 
Zou ik hier verder kunnen geholpen worden?
Mvg Felix 

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.326

Re: energie verlies van een buis

h1 en h2 zijn afhankelijk van de stroomsnelheden van water en lucht en nog meer factoren.
Lees bijvoorbeeld eerst eens: https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_transfer_coefficient
Ook zal de pijp warmte verliezen door uitstraling.
 
Met een zeer natte vinger schat ik dat In stilstaande lucht de gemiddelde U-waarde in de orde van 10 W/m2.K zal zijn. De U-waarde zal aan het begin van de pijp hoger zijn dan aan de uitlaat t.g.v. verschiilende temperatuur.
 
Je moet je afvragen of het werkelijk zo belangrijk is dat je daar als leek aan wilt proberen te rekenen. Als je niet wil dat het water veel afkoelt moet je de buis isoleren. Als de watertemperatuur aan de uitlaat onbelangrijk is kun je je tijd misschien beter gebruiken.

Berichten: 3

Re: energie verlies van een buis

Beste Pinokkio 
 
Bedankt voor de snelle reactie.
Ik moet mijn acties onderbouwen met cijfermateriaal dus het is belangrijk dat ik weet in welke grote orde de verliezen langs deze buis zitten. Het is belangrijk dat ik weet in welke verhouding dit verlies meespeelt in vergelijking met andere verliezen van het systeem. 
 
Kan ik de verliezen op een andere manier uitrekenen zonder dat ik h1 en h2 nodig heb. In een andere vraag las ik dat als ik de buitentemperatuur van de metalen buis had daarmee eenvoudigere berekening kon doen?
 
Mvg Felix 

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 2.326

Re: energie verlies van een buis

In een andere vraag las ik dat als ik de buitentemperatuur van de metalen buis had daarmee eenvoudigere berekening kon doen?
Welk topic was dat?
 
De buitentemperatuur van de buis is verschillend op verschillende plaatsen.
Warmer aan het begin dan aan het eind van de buis.
Anders aan boven- en onderzijde.
Anders dan in of uit de zon.
 
Bovendien is het de vraag of je de wandtemperatuur op welk punt dan ook voldoende nauwkeurig kunt meten. Als je een IR-thermometer gebruikt speelt de emissiecoefficient van de buitenwand een rol.
 
Wat is de lengte, diameter, wanddikte van die buis?
Is die buis horizontaal of vertikaal?
Is die buis binnen of buiten?
Wat stroomt er door die buis, en met welke snelheid?

Berichten: 3

Re: energie verlies van een buis

Het topic heet ''Energieverlies'' en is gepost 5 nov 2008. 
 
De buis loopt deels horizontaal en deels verticaal. 
Alles gebeurd binnen. 
In de buis loopt water.
 
Verdere gegevens moet ik u schuldig blijven. Deze week zal ik normaal gezien deze gegevens ontvangen. 
 
Mvg Felix 

Berichten: 1

Re: energie verlies van een buis

Om uit te rekenen wat de warmte transport is zou ik je aanraden om het boek: Introduction to thermodynamics and heat transfer van Yunus Cengel gebruiken. 
 
Hier wordt duidelijk uitgelegd dat er twee warmte stromen spelen op ijzere buis namelijk convectie (warmte verplaatsing van de ijzere buis naar lucht) en radtiatie (alles boven het absoluut 0punt verliest energie doormiddel van straling). 
 
De convectie kan relatief makkelijk berekend worden door middel van newtons law of cooling: Q= hA(T1-T2) (w)
h is hierbij een constante afhankelijk van het materiaal. Zie: https://en.wikipedia.org/wiki/Convective_heat_transfer
 
Voor radiatie is de makkelijkste manier om de stefan Boltzmann law te gebruiken: J= <i>σ *</i>T^4  (w/m²).
Waarbij <i>σ </i>een constante is en het resultaat gegeven wordt in w/m² dus het moet vermenigvuldigd worden met de oppervlakte van je leiding om de totale warmte transport te krijgen. Zie: https://en.wikipedia.org/wiki/Stefan%E2%80%93Boltzmann_law
 
Bij elkaar opgeteld kan je de totale warmte stroom berekenen, door de soortelijke warmte van het water te gebruiken kan je uitrekenen hoeveel totale energie er in het water zit. Vervolgens trek je de warmte stroom en reken je het weer terug naar een temperatuur doormiddel van dezelfde soortelijke warmte. 
 
Succes
 

Reageer