warmtewisselaar

[ukster]

Cilindrische counterflow warmtewisselaar

Cilindrische counterflow warmtewisselaar.png (2.1 KiB) 8709 keer bekeken

De luchtflow door de binnenpijp wordt gekoeld met water.
De warmtewisselaar heeft lengte L=3m, buitenstraal r_o= 32cm, binnenstraal r_i= 28cm
Warmteoverdrachtcoëfficiënt k=106,261 W/m²K
Warmtestroom C₁=1000 J/s
Inlaatluchttemperatuur T_1in=100°C
Inlaatwatertemperatuur T_2in=20°C
Eis: Uitlaatluchttemperatuur T_1out ≤ 80°C , Uitlaatwatertemperatuur T_2out ≤ 40°C

Plot T₁(x),T₂(x) in één figuur!

[Xilvo]

Wat bedoel je hier met binnenstraal en buitenstraal?
Kan de waarde voor de warmtestroom (ik neem aan de totale warmtestroom van lucht naar water) niet strijdig zijn met de gegeven warmteoverdrachtscoëfficiënt?

Tenslotte, zowel water als lucht veranderen (in tegenstroom) beide met 20°C (even uitgegaan van T_1out = 80°C , T_2out = 40°C).

Dan krijg je twee rechte lijnen.

[ukster]

1.png (3.47 KiB) 8653 keer bekeken

C [J/s] in relatie tot k [W/m²K] hangt af van de geometrie/ontwerpeigenschappen, stroomsnelheid- en temperatuurverschil lucht water, specifieke omstandigheden, eigenschappen van gebruikte materialen.

2.png (5.58 KiB) 8653 keer bekeken

De convectionarea A is het oppervlak van de kanalen waarlangs warmte wordt overgedragen door convectie

3.png (1.35 KiB) 8653 keer bekeken

dit behoeft een major aanpassing:
L=4,85m r_i=9,7cm r_o=10cm k=200 W/m²K

[ukster]

verder moet dit stelsel DV's worden opgelost

2DV.png (3.04 KiB) 8622 keer bekeken

[ukster]

Dat levert dit resultaat op..

[Xilvo]

Jouw vraag ging over een warmtewisselaar met tegenstroom. Dit krijg je bij meestroom.

[ukster]

Hoezo?

[Xilvo]

Hoezo?

Zie de tekening in jouw eerste bericht.

[ukster]

Misschien heb je je laten misleiden door de tekening.
je kunt het ook zo bekijken..

circulaire tegenstroom warmtewisselaar.png (31.88 KiB) 7293 keer bekeken

[Xilvo]

Misschien heb je je laten misleiden door de tekening.
je kunt het ook zo bekijken..

Als de ene stroom naar links gaat en de andere naar rechts, dan heb je tegenstroom en krijg je een temperatuurverloop zoals je hier toonde.

[ukster]

Het ziet ernaar uit dat je gelijk hebt..

Het berekende temperatuurverloop klopt wel denk ik

[Xilvo]

Het berekende temperatuurverloop klopt wel denk ik

Dat zou heel goed kunnen kloppen.
Bij meestroom begin je aan één kant met twee bekende temperaturen en kan je het verdere verloop berekenen uit het plaatselijke temperatuurverschil.

Tegenstroom is lastiger, je weet de ingangstemperatuur van één stroom aan de ene kant, die van de andere niet. Die weet je weer aan de andere kant.

[ukster]

Het berekende temperatuurverloop klopt wel denk ik

Dat zou heel goed kunnen kloppen.
Bij meestroom begin je aan één kant met twee bekende temperaturen en kan je het verdere verloop berekenen uit het plaatselijke temperatuurverschil.

Ja, in dit geval in combinatie met de gestelde eis voor uitlaattemperatuur
Inlaatluchttemperatuur T1in=100°C
Inlaatwatertemperatuur T2in=20°C
Eis: Uitlaatluchttemperatuur T1out ≤ 80°C , Uitlaatwatertemperatuur T2out ≤ 40°C

[wnvl1]

Je stelsel van differentiaal vergelijkingen hier lijkt me wel verkeerd. Dat is voor meestroom. Ik meen me te herinneren dat berekeningen voor tegenstroom gebeuren op basis van tabellen.

[ukster]

Klopt..
ik moet m'n openingspost wijzigen in meestroom warmtewisselaar
de DV's en het getekende Temperatuurverloop zijn hierop van toepassing.