Stran 1 od 2

Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 6.3.2015 23:43
Napisal/-a icejet
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
problem v sliki
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

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 7:18
Napisal/-a skrat
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.

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 12:59
Napisal/-a icejet
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) Pogledano 6432 krat
Pri mojem primeru pa je toplotni tok.
enacba1.JPG
enacba1.JPG (13.8 KiB) Pogledano 6432 krat
Robni pogoji pa so:
T1=-196°C
Tok=20°C

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 15:45
Napisal/-a stream
Manjka samo še energijska vrednost zrn ledu, če predpostavimo prosti pad in v kolikšnem času pride do pretoka.

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 16:21
Napisal/-a icejet
A to je mišljena specifična toplota ledu ?
Tudi ta se seveda spreminja
Pri -100°C je približno 1400 kJ/KgK

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 16:38
Napisal/-a stream
Voda - led 92.6 Wh/l

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 19:49
Napisal/-a icejet
Se pravi da je potrebno rešiti zgornjo diferencialno enačbo temperature ledu?
Kje se tu pojavi energijska vrednost zrn ledu?

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 19:55
Napisal/-a shrink
Priporočam, da se ne zanašaš na streamove nasvete, ker se mu bolj malo sanja o fiziki oz. o prenosu toplote.

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 20:25
Napisal/-a stream
icejet napisal/-a: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

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 22:04
Napisal/-a shrink
stream napisal/-a:
icejet napisal/-a: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:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 22:11
Napisal/-a stream
shrink napisal/-a:
stream napisal/-a:
icejet napisal/-a: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.

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 22:22
Napisal/-a shrink
Ne potrebujem dovoljenja, da opozarjam na smešne nasvete neizobraženih trolov.

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 7.3.2015 22:33
Napisal/-a stream
shrink napisal/-a:Ne potrebujem dovoljenja, da opozarjam na smešne nasvete neizobraženih trolov.
Ti, ti se raje izobrazi ali pa šuti. :!:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 8.3.2015 0:11
Napisal/-a vojko
stream napisal/-a:
shrink napisal/-a:Ne potrebujem dovoljenja, da opozarjam na smešne nasvete neizobraženih trolov.
Ti, ti se raje izobrazi ali pa šuti. :!:
:lol: :lol: :lol: :lol:

Re: Cev - prenos toplote - problem

Objavljeno: 8.3.2015 13:45
Napisal/-a shrink
stream napisal/-a:
shrink napisal/-a: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: