Страница 1 из 2 12 ПоследняяПоследняя
Показано с 1 по 20 из 34

Тема: Задача на охлаждение пластины потоком воздуха

  1. #1

    По умолчанию Задача на охлаждение пластины потоком воздуха

    Здравствуйте, Помогите срочно с задачей:

    Имеется поток воздуха между двумя пластинами размерами 600x600x3 мм, расстояние между ними 20 мм . Материал алюминий.
    Температура охлаждающего потока воздуха -55 градусов С и V=240 м/с2.
    На одну из стенок подается тепловой поток поток Q=116 Вт/м2. Вторую можно считать адиабатической.

    1. Какое количество теплоты и главное мощности необходимо затратить на охлаждение воздуха от комнатной температуры до -55, а затем до установившейся температуры потока в этом канале, т.к пластина будет прогревать этот поток воздуха?

    Думал тут решать здесь как Задачу теплообмена при вынужденном обтекании плоской горизонтальной пластины, но думаю тут сложнее.
    Коэффициент теплопередачи можно взять любой в принципе.
    Или же тут обычная задача на работу газа?

    2. Какая мощность в совокупности потребуется для охлаждения от комнатной температуры до -55 и разгона этого воздуха до 240 м/с2???


    Можно хотя бы приблизительные оценки и как посчитать формульно.
    Спасибо.

  2. #2
    Холодильщик - люблю тепло Аватар для ref
    Регистрация
    01.07.2009
    Сообщений
    8,245

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Gunter54 Посмотреть сообщение
    Какая мощность в совокупности потребуется для охлаждения от комнатной температуры до -55 и разгона этого воздуха до 240 м/с2???
    А чем воздух будешь разгонять до таких скоростей при комнатной температуре?!

    V=240 м/с2
    Это у тебя скорость или ускорение?

    На всякий случай - скорость звука в воздухе 331 м/с...
    Последний раз редактировалось ref; 13.04.2020 в 16:44.
    Кто понял жизнь, тот не спешит...
    Ремонт холодильников в Литве - Висагинас и соседние районы. http://refer.lt

  3. #3

    По умолчанию

    Простите опечатка , это скорость 240 м/с и еще тепловой поток на стенке 116 кВт/м2.

    Разгонять пока неясно чем. Поэтому и нужно сделать оценки по мощности. Хватит ли имеющемуся компрессору справится с этой работой. Если вы знаете что подойдет лучше, то буду благодарен.

  4. #4
    Холодильщик - люблю тепло Аватар для ref
    Регистрация
    01.07.2009
    Сообщений
    8,245

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Gunter54 Посмотреть сообщение
    Разгонять пока неясно чем. Поэтому и нужно сделать оценки по мощности. Хватит ли имеющемуся компрессору справится с этой работой. Если вы знаете что подойдет лучше, то буду благодарен.
    Реактивный двигатель должен справиться
    Кто понял жизнь, тот не спешит...
    Ремонт холодильников в Литве - Висагинас и соседние районы. http://refer.lt

  5. #5

    По умолчанию

    240м/с это ураган небывалой силы. Может что напутал. и охладить с комнатной до -55 при таком потоке. это мощность и холодо производительность должна быть не малая, каскадная и если не секрет. На какой бюджет рассчитываешь? Чтоб за зря не забивать голову. Сделать всё реально, люди уже 60 лет бороздят просторы вселенной. Стоит оно того?

  6. #6

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Сергей Р Посмотреть сообщение
    240м/с это ураган небывалой силы. Может что напутал. и охладить с комнатной до -55 при таком потоке.
    Таким потоком моделируется внешняя среда при обтекании к примеру фюзеляжа самолета.
    А подводом тепла моделируется горение с обратной стороны пластины. Нужно понять какая мощность нужна на охлаждение с забираемого воздуха с улицы до -55 , а затем охлаждать эту пластину этим воздухом со скоростью 240 м/с.

    Возможен вариант чтобы охлаждённый воздух циркулировал по каналу.
    Хотя бы грубые оценки, подскажите как можно подсчитать ?

    Насчет бюджета не могу сказать, т.к нее в моей компетенции. Обратились конструктора с такой просьбой, и спрашивают хватит ли их мощностей на решение этой задачи.

  7. #7
    Холодильщик - люблю тепло Аватар для ref
    Регистрация
    01.07.2009
    Сообщений
    8,245

    По умолчанию

    Прости, пожалуйста, ты каким краем к этому крылу?! С кем говорить(профиль не заполнен)?
    Кто понял жизнь, тот не спешит...
    Ремонт холодильников в Литве - Висагинас и соседние районы. http://refer.lt

  8. #8

    По умолчанию

    Давайте попробуем как учили в школе. Сначала массу пластины, тут всё просто- умножаем объём на удельный вес и получаем 2.916 кг.
    Дельта температур у нас 20С-комнатная
    -55 наружная Итого 75
    Теплоёмкость алюминия примем для простоты расчёта= 900Дж/кг.К
    Дальше по формуле Q=cm^t ^- означает дельта
    Итак Q= 900х2.9х75= 195750Дж.
    Джоуль в секунду =1Квт., т.е. энергию переводим в мощность
    195750: 3600 = 54.3Квт.
    Имеется ещё дополнительный теплоприток 116Вт/м, но при площади пластины всего 0.36кв.м. получаем 116 х 0.36 = 41Вт. Надо ли это учитывать?

  9. #9

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от просто хол Посмотреть сообщение
    Имеется ещё дополнительный теплоприток 116Вт/м, но при площади пластины всего 0.36кв.м. получаем 116 х 0.36 = 41Вт. Надо ли это учитывать?
    Да, желательно площадь пластины учитывать.
    Только там не 116 Вт/м2, а кВт/м2.

    По такой же формуле я делал оценку , но только для охлаждения воздуха ,а не для пластины. У меня получилось 260 кВт. Но не уверен что это правильно.

  10. #10

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Gunter54 Посмотреть сообщение
    Только там не 116 Вт/м2, а кВт/м2.
    Ну тогда это меняет картину. 54.3+41 = 95.3 Квт.
    Тут ещё сложный момент по расчёту теплообмена. В моём расчёте 100% теплообмен, но в реальности это далеко не так, думать надо. Возможно Вы и не ошиблись.

  11. #11

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от просто хол Посмотреть сообщение
    Ну тогда это меняет картину. 54.3+41 = 95.3 Квт
    Правильно ли я понял , что 54.3 кВт это получается мощность отводимая с поверхности пластины. Почему вы делите на 3600 сек, изначально предполагали в час ?

  12. #12

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Gunter54 Посмотреть сообщение
    Правильно ли я понял , что 54.3 кВт это получается мощность отводимая с поверхности пластины. Почему вы делите на 3600 сек, изначально предполагали в час ?
    Упс, тут я вообще ошибся в 1000 раз. Не Дж/с, а Кдж. Должно быть195.750:3600= 0.05 Квт или 50Вт. Да, это по формуле перевода энергии в мощность. Я сначала и сам не понял зачем 54 Квт для 3 кг. алюминия. Прошу прощения, временное умопомрачение.

  13. #13

    По умолчанию

    При расчёте не учтено сколько кубометров будет воздуха охлаждается. Это может быть 100, 1000, 10000 или 100000 кум/м в единицу времени. Есть скорость потока, но нет количества, Потом должно быть каскадное охлаждение воздуха. Сначала сбиваем с 20 до 0 потом с 0 до -20 потом -20 до -40 потом -40 до -55. Это конечно всё условно. Снегом забьет за пять минут если делать одну ступень охлаждения. Наверное сталкивались с производственными линиями. В зависимости скорости и количества воздуха каждую ступень надо рассчитывать отдельно. Хотя суммарно может быть далеко за 50кВт холодопроизводительности.

  14. #14
    Демагог с Большой буквы ) Аватар для Вьюга4
    Регистрация
    29.08.2008
    Сообщений
    13,783

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Сергей Р Посмотреть сообщение
    При расчёте не учтено сколько кубометров будет воздуха охлаждается. Это может быть 100, 1000, 10000 или 100000 кум/м в единицу времени. Есть скорость потока, но нет количества, Потом должно быть каскадное охлаждение воздуха. Сначала сбиваем с 20 до 0 потом с 0 до -20 потом -20 до -40 потом -40 до -55. Это конечно всё условно. Снегом забьет за пять минут если делать одну ступень охлаждения. Наверное сталкивались с производственными линиями. В зависимости скорости и количества воздуха каждую ступень надо рассчитывать отдельно. ....
    Да тут по ходу всего один каскад на входе в двигатель - отсюда и забортная температура и разогрев от рядом расположенной камеры сгорания ВРДшки)

  15. #15

    По умолчанию

    По заданию нужно с +20 охладить до -55 пластину, значит кипение должно быть -60 при потоке воздуха 240 м/с.
    1 испаритель зарастёт снегом быстро
    2 Давление при +10 кипения и +20 подаче воздуха на испаритель и конденсации 40
    3 давление при -60 кипения и подаче воздуха на испаритель -35. Тут конденсация должна быть приближена к 0 (Нужно смотреть по оборудованию)
    разве могут быть условия одинаковые для получения температур.
    Я так понял заказчика воздух будет забираться из помещения, охлаждаться и снова попадать в помещение. Или это замкнутый цикл? про это ничего не сказано.
    если даже замкнутый цикл, это должно происходить в камере с теплоизоляцией 25-30 см и определённым объемом воздуха и теплопритоками.
    нельзя посчитать площадь пластин и скорость теплоносителя без количества теплоносителя за единицу времени + внешние теплопритоки.
    Это равносильно две трубы 1я 15мм, 2я 150 скорость потока 240м/с, а вот количество в м/куб разное.

  16. #16

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Сергей Р Посмотреть сообщение
    По заданию нужно с +20 охладить до -55 пластину, значит кипение должно быть -60 при потоке воздуха 240 м/с.
    1 испаритель зарастёт снегом быстро
    2 Давление при +10 кипения и +20 подаче воздуха на испаритель и конденсации 40
    3 давление при -60 кипения и подаче воздуха на испаритель -35. Тут конденсация должна быть приближена к 0 (Нужно смотреть по оборудованию)
    разве могут быть условия одинаковые для получения температур.
    Я так понял заказчика воздух будет забираться из помещения, охлаждаться и снова попадать в помещение. Или это замкнутый цикл? про это ничего не сказано.
    если даже замкнутый цикл, это должно происходить в камере с теплоизоляцией 25-30 см и определённым объемом воздуха и теплопритоками.
    нельзя посчитать площадь пластин и скорость теплоносителя без количества теплоносителя за единицу времени + внешние теплопритоки.
    Это равносильно две трубы 1я 15мм, 2я 150 скорость потока 240м/с, а вот количество в м/куб разное.
    ТС надо было срочно сравнить свой расчет, а остальное сделают конструктора или уже есть, но сравнить хватит ли мощности.

    При такой скорости никакого инея на испарителе не будет. Система замкнутая, расход 2,88м3/с.
    Никогда не считал воздух, решил попробывать, вот только диаграмма Mollier до -20*С.
    Вышло, на охлаждение воздуха с +20*С до -20*С нужно 227..232 кВт.

  17. #17

    По умолчанию

    Пересчитал на -55*С, получилось 390 кВт.

  18. #18

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от mihail97 Посмотреть сообщение
    Пересчитал на -55*С, получилось 390 кВт.
    Если не трудно покажите как вы считали, пожалуйста.

    У меня при расчете получилось тоже около 350 кВатт.

  19. #19

    По умолчанию

    Какая теплоизоляция, или гоняете воздух просто в помещении. Сегодня посчитаю с разной теплоизоляцией и объёмом воздуха.

  20. #20

    По умолчанию

    Цитата Сообщение от Gunter54 Посмотреть сообщение
    Если не трудно покажите как вы считали, пожалуйста.

    У меня при расчете получилось тоже около 350 кВатт.
    Через энтальпию, плотность и объёмный расход. Подсмотрел у более знающих коллег.

Страница 1 из 2 12 ПоследняяПоследняя

Похожие темы

  1. Ответов: 25
    Последнее сообщение: 16.06.2020, 18:48
  2. Есть задача, нужно решение
    от vergez в разделе Samsung
    Ответов: 6
    Последнее сообщение: 07.08.2018, 04:10
  3. охлаждение ЦКТ
    от Руди в разделе Холодильное оборудование
    Ответов: 24
    Последнее сообщение: 16.03.2012, 01:06
  4. Задача по теплообменику
    от стрелок в разделе Холодильное оборудование
    Ответов: 6
    Последнее сообщение: 11.02.2011, 19:29
  5. Водяное охлаждение.
    от _SP_ в разделе Холодильное оборудование
    Ответов: 9
    Последнее сообщение: 31.08.2010, 19:52

Социальные закладки

Социальные закладки

Ваши права

  • Вы не можете создавать новые темы
  • Вы не можете отвечать в темах
  • Вы не можете прикреплять вложения
  • Вы не можете редактировать свои сообщения
  •