Cev - prenos toplote - problem

Ko tudi učitelj ne more pomagati...
icejet
Posts: 6
Joined: 6.3.2015 23:19

Cev - prenos toplote - problem

Post by icejet » 6.3.2015 23:43

Pozdravljeni
Imam sledeč problem, ki ga nikakor ne moram razvozlati.
Imamo cev z začetno točko X=0:

Znani podatki:
Tok [K]...temperatura okolice
T1 [K]...začetna temperatura ledu
Tk [K]...končna temperatura ledu (odvisna od x)
L [m]...dolžina cevi
d [m]...notranji premer cevi
D[m]...zunanji premer cevi
a [m]...debelina stene cevi
λ [W/m^2K]...toplotni prevod skozi steno cevi
m [kg/s]...masni pretok ledu skozi cev
cev1.jpg
problem v sliki
V cev gravitacijsko spuščam ledena zrna. Zanima me koliko je Tk (končna temperatura ledu) oz za koliko se led segreje na poti L. Znane so vse temperature, dimenzije, ter masni pretok ledenih zrn v cevi. Sam nagib cevi pa niti ni tako pomemben. Lahko predpostavimo tudi čisti prosti pad ledenih zrn.

Hvala za odgovor.
BORUT

skrat
Posts: 381
Joined: 15.11.2011 15:32

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by skrat » 7.3.2015 7:18

Treba bo rešit parcialno diferencialno enačbo za temperaturo ledu

\(T_t=D\nabla^2 T+f\)

če je \(f\) gostota toplotnih virov (torej toplota, ki ti priteka iz okolice skozi cev). Recimo da predpostaviš laminaren tok (če lahko?)? In podobno.

Za začetek premisli (in napiši). Kaj točno v zgornji enačbi je \(f\), potem kakšni so tvoji robni pogoji za temperaturo ledu \(T\), potem pa se lahko pogovarjamo dalje.

icejet
Posts: 6
Joined: 6.3.2015 23:19

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by icejet » 7.3.2015 12:59

Za f sem predpostavil zgolj prevod toplote skozi valjasto steno. Če bi bile razmere stacionarne bi bil toplotni tok takšen.
enacba.JPG
enacba.JPG (12.25 KiB) Viewed 2340 times
Pri mojem primeru pa je toplotni tok.
enacba1.JPG
enacba1.JPG (13.8 KiB) Viewed 2340 times
Robni pogoji pa so:
T1=-196°C
Tok=20°C

User avatar
stream
Posts: 310
Joined: 21.3.2006 0:39
Contact:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by stream » 7.3.2015 15:45

Manjka samo še energijska vrednost zrn ledu, če predpostavimo prosti pad in v kolikšnem času pride do pretoka.

icejet
Posts: 6
Joined: 6.3.2015 23:19

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by icejet » 7.3.2015 16:21

A to je mišljena specifična toplota ledu ?
Tudi ta se seveda spreminja
Pri -100°C je približno 1400 kJ/KgK

User avatar
stream
Posts: 310
Joined: 21.3.2006 0:39
Contact:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by stream » 7.3.2015 16:38

Voda - led 92.6 Wh/l

icejet
Posts: 6
Joined: 6.3.2015 23:19

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by icejet » 7.3.2015 19:49

Se pravi da je potrebno rešiti zgornjo diferencialno enačbo temperature ledu?
Kje se tu pojavi energijska vrednost zrn ledu?

User avatar
shrink
Posts: 14549
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by shrink » 7.3.2015 19:55

Priporočam, da se ne zanašaš na streamove nasvete, ker se mu bolj malo sanja o fiziki oz. o prenosu toplote.

User avatar
stream
Posts: 310
Joined: 21.3.2006 0:39
Contact:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by stream » 7.3.2015 20:25

icejet wrote:Se pravi da je potrebno rešiti zgornjo diferencialno enačbo temperature ledu?
Kje se tu pojavi energijska vrednost zrn ledu?
Ne, z diferencialnim računom neboš mogel priti do rezultata.
Energijsko vrednost boš moral všteti, če hočeš priti do končne temparature (najbolje, da posebej narediš izračun, ki ga boš kasneje vpeljal)
Namig; enota je Wh/l, se pravi na podlagi Volumna

User avatar
shrink
Posts: 14549
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by shrink » 7.3.2015 22:04

stream wrote:
icejet wrote:Se pravi da je potrebno rešiti zgornjo diferencialno enačbo temperature ledu?
Kje se tu pojavi energijska vrednost zrn ledu?
Ne, z diferencialnim računom neboš mogel priti do rezultata.
Energijsko vrednost boš moral všteti, če hočeš priti do končne temparature (najbolje, da posebej narediš izračun, ki ga boš kasneje vpeljal)
Namig; enota je Wh/l, se pravi na podlagi Volumna
Ob prebiranju takšnega "nasveta" sem dobil toliko smejalnih krčev, kot že dolgo ne: iz njega veje toliko polpismenosti in neznanja, da se že povprečen srednješolec lahko vpraša, ali je njegov avtor neumen, ali se dela neumnega. :lol:

User avatar
stream
Posts: 310
Joined: 21.3.2006 0:39
Contact:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by stream » 7.3.2015 22:11

shrink wrote:
stream wrote:
icejet wrote:Se pravi da je potrebno rešiti zgornjo diferencialno enačbo temperature ledu?
Kje se tu pojavi energijska vrednost zrn ledu?
Ne, z diferencialnim računom neboš mogel priti do rezultata.
Energijsko vrednost boš moral všteti, če hočeš priti do končne temparature (najbolje, da posebej narediš izračun, ki ga boš kasneje vpeljal)
Namig; enota je Wh/l, se pravi na podlagi Volumna
Ob prebiranju takšnega "nasveta" sem dobil toliko smejalnih krčev, kot že dolgo ne: iz njega veje toliko polpismenosti in neznanja, da se že povprečen srednješolec lahko vpraša, ali je njegov avtor neumen, ali se dela neumnega. :lol:
Noben te ni nič vprašal.

User avatar
shrink
Posts: 14549
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by shrink » 7.3.2015 22:22

Ne potrebujem dovoljenja, da opozarjam na smešne nasvete neizobraženih trolov.

User avatar
stream
Posts: 310
Joined: 21.3.2006 0:39
Contact:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by stream » 7.3.2015 22:33

shrink wrote:Ne potrebujem dovoljenja, da opozarjam na smešne nasvete neizobraženih trolov.
Ti, ti se raje izobrazi ali pa šuti. :!:

User avatar
vojko
Posts: 11391
Joined: 29.5.2004 15:18
Location: LIMBUŠ
Contact:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by vojko » 8.3.2015 0:11

stream wrote:
shrink wrote:Ne potrebujem dovoljenja, da opozarjam na smešne nasvete neizobraženih trolov.
Ti, ti se raje izobrazi ali pa šuti. :!:
:lol: :lol: :lol: :lol:

User avatar
shrink
Posts: 14549
Joined: 4.9.2004 18:45

Re: Cev - prenos toplote - problem

Post by shrink » 8.3.2015 13:45

stream wrote:
shrink wrote:Ne potrebujem dovoljenja, da opozarjam na smešne nasvete neizobraženih trolov.
Ti, ti se raje izobrazi ali pa šuti. :!:
O čem pa naj se izobrazim, trol? Morda o tvoji enoti "Wh/l", ki kaže na višek tvoje "fizike"? :lol:

Post Reply