W; rmetauscher Wasserforum - Форум Інтернет-порталу Wasserforum - Форум
"Якщо я тепер припускаю, що теплообмінник повинен передати 100 кВт, а процес має час 1 годину, що призведе до 100 кВт *?
Точно, крім того, що W пишеться з великої літери.
". або якщо процес слід завершити за 20 хвилин, тоді це буде 100 кВт * 60/20 = 300 кВт-год, і я можу потім перетворити це в ккал! Чи справді це буде так просто з розрахунком?"
Цей розрахунок абсолютно помилковий. Розрахунок в принципі дуже простий, але лише якщо ви правильно зрозуміли основи. Нижче наведено невеликий путівник.
"Тоді чому всі роблять такий танець про те, яким складним і трудомістким він повинен бути?"
Бо це теж не так просто.
"Звичайно, зрозуміло, що вам доводиться враховувати коефіцієнти відкладень і недосконалого тепловіддачі в теплообміннику тощо, але насправді досить просто".
Навіть без відкладень розрахунок/конструкція теплообмінника далеко не простий. Оскільки для обмінних поверхонь зазвичай використовують матеріал з хорошою теплопровідністю, коефіцієнт тепловіддачі майже повністю залежить від коефіцієнта тепловіддачі по обидва боки поверхні теплообміну. Визначення коефіцієнтів тепловіддачі неможливо засвоїти за допомогою простих, загальноприйнятих рівнянь, існують різні експериментально визначені рівняння наближення, які діють для певних діапазонів параметрів. Для того, щоб мати можливість використовувати ці рівняння, потрібно працювати з так званими безрозмірними параметрами (наприклад, знаменитим числом Рейнольдса). Це не обов’язково дуже складно, але принаймні потрібно трохи звикнути.
Якщо ніщо з цього вас не лякає, ви знайдете різні відповідні рівняння у підручниках з технологічного процесу, механіці рідин тощо, у відповідних наукових публікаціях або в атласі тепла VDI.
Потім щось про різницю температур, яка необхідна для застосування рівняння теплового потоку (настільки красивого на вигляд)
Q. = k * A * Delta-T
(Q. = Delta-Q/Delta-t = тепловий потік, k = коефіцієнт тепловіддачі, Delta-T = різниця температур)
потрібен.
У найпростішому випадку на ВТ є 4 температури (субстрат основи та охолоджуючої рідини KM, кожен приплив та вихід): T (Sub, Inf), T (Sub, Ab), T (KM, Zu) та T (KM, Ab) . З цього можна утворити 6 різних різниць температур шляхом простого віднімання. Який з них є правильним? (Для геймерів: запишіть відповідь на аркуші паперу, а потім читайте далі.)
Відповідь: Як правило, жоден з 6 Delta-T не є правильним. Тільки в протитокових теплообмінниках, в яких потоки основи та теплоносія розмірені так, щоб їх потоки теплоємності були рівними, T (Sub) -T (KM) постійна на всьому теплообміннику, тому T (Sub, To) -T (KM, Ab) = T (Sub, Ab) -T (KM, Zu) = Delta-T. В іншому випадку так звана логарифмічна різниця температур повинна бути розрахована з 4 (сподіваємось) відомих температур T (Sub, Zu), T (Sub, Ab), T (KM, Zu) і T (KM, Ab) і вставлена в рівняння теплового потоку, згадане вище.
Для отримання додаткової інформації див. Підручники, ви також можете знайти її в Інтернеті.
Часто можна зустріти моторошні подання у зв’язку з одиницями вимірювання навколо ват, такими як прокат нігтів на нігті «кВт/год».
Мабуть, навряд чи якийсь неспеціаліст може правильно поводитися з цими одиницями, можливо, просто тому, що в цій повсякденному житті немає еквівалента для цієї одиниці виміру. Отже, ось спроба пояснити:
Вода та енергія мають принаймні одне спільне: Ви можете виміряти та вказати їх кількість. Одиницею вимірювання кількості води (точніше - маси) в цій країні зазвичай є кг, для кількості енергії Дж (Джоуль) (або кДж = 1000 Дж).
При постійному потоці води (наприклад, під краном) певна кількість води стікає за одиницю часу (наприклад, у посудину). Зазвичай витрата води визначається в кг/с, кг/хв або кг/год. Потік води не має власної одиниці виміру.
Потік енергії (наприклад, електрична енергія, яка постійно надходить від розетки в пристрій, або теплова енергія, яка безперервно тече від нагрітої будівлі крізь стіни в прохолодну вулицю), може бути перетворена у витрату води в кДж/с, кДж/хв або кДж/год (звичайно, також в кДж/добу тощо). На відміну від водного потоку, енергетичний потік має власний вираз, а саме "потужність", і свою одиницю, ват. 1 Вт = 1 Дж/с, або 1 кВт = 1 кДж/с. З точки зору загальної освіти, впровадження одиниці Ватт, мабуть, було поганою послугою.
Якби сьогодні, наприклад, чайник сказав: "Електрична потужність: 1500 Дж/с", то більшість людей, мабуть, змогли б одразу визнати, що цей чайник "витрачає" 1500 Дж (= 1,5 кДж) електричної енергії за 1 секунду під час роботи. (тут: перетворено на теплову енергію), логічно 15 кДж за 10 секунд і 5400 кДж за 1 годину. Подібно до того, як за 1 годину з крана з потоком води 1,5 кг/с витече 5400 кг води (правда, не всі мають такі великі крани). З іншого боку, з кВт і кВт-год багато хто, мабуть, не справляються.
Якщо діленням на одиницю часу одиниця енергії стає одиницею потужності, то навпаки, помноживши її на одиницю часу, одиницю потужності можна перетворити назад в одиницю енергії. Одиниця потужності кВт стає одиницею енергії (кількості) кВт-год, помноживши її на 1 год.
1 кВт-год = 1 кВт * 1 год = 1 кДж/1 с * 1 год = 1 кДж/1 с * 3600 с = 3600 кДж.
Тоді, мабуть, зрозуміло, що тут пішло не так: ". Якщо процес слід завершити за 20 хвилин, а 100 кВт * 60/20 = 300 кВт." Для "процесу" (наприклад, нагрівання певної кількості рідини) зазвичай потрібна певна кількість енергії *, тут, наприклад, 100 кВт-год. Не має значення, чи триватиме цей процес 10 хвилин, 20 хвилин або 60 хвилин (також на практиці принаймні приблизно), у будь-якому випадку потрібно 100 кВт-год. Тільки необхідна потужність різна: при тривалості 60 хвилин (= 1 год) вона становить 100 кВт-год/1 год = 100 кВт, при тривалості 20 хвилин - 100 кВт-год/20 хвилин = 100 кВт-год/(1/3 год ) = 300 кВт.
Щодо часто знайденої неправильної інформації кВт/год (замість кВт-год): кВт/год - це не одиниця енергії, а одиниця прискорення потужності. Наприклад, якщо водій-початківець Ferrari стає все сміливішим і повільно натискає на педаль акселератора, тоді потужність двигуна може становити 120 кВт о 10:00 ранку, 160 кВт о 10:30 ранку, 200 кВт об 11:00 ранку нарешті, об 11:30 на 240 кВт. Тоді все це буде прискоренням потужності в середньому 80 кВт/год.
Якщо ви дійсно хочете розраховувати на старі ккал, ви, звичайно, можете зробити це відповідним чином. Оскільки 1 ккал = 4,186 кДж, 1 ккал/с = 4,186 кДж/с = 4,186 кВт. І 1 ккал/год = 1 ккал/3600 с = 1/3600 ккал/с = 4,186/3600 кДж/с = 0,001863 кВт. Оскільки для цього не існує окремого енергоблоку (наприклад, 1 кГу ("кілогунг") на 1 ккал/с), принаймні один не постачається з кГуг (кілограмотні години) тощо. в конфлікті.
наприклад, якщо ви подивитесь на тітку Google, ви побачите таке:
1 ккал ("кілокалорія") = 4190 Дж = 0,001164 кВт-год
Коли мене наблизили до теплообміну, я все ще обчислював калорії (на той час це було легко помітити, коли вода нагрівалася на 1 ° C), тобто Q мав одиницю вимірювання кал або ккал.
«Коефіцієнт тепловіддачі» k ми називали в той час, коли коефіцієнт тепловіддачі з одиницею ккал/мІ * год * градусів. Розрахунок повинен бути таким самим і сьогодні. Він враховує передачу тепла в середовищі 1 до стіни (альфа 1), тепловіддачу крізь стінку (товщина стінки s/теплопровідність лямбда-матеріалу) та тепловіддачу в середовищі 2 від стіни (альфа 2) і був описаний за такою формулою: 1/k = 1/Alpha 1 + s/Lambda + 1/Alpha 2. s та Lambda легко визначити або шукати. Значення альфа залежать не тільки від середовища, але також від потоку і, наприклад, для проточної води в трубах від 2000 до 4000 ккал/мІ * год * градусів. А для отримання більш точних значень потрібні подальші розрахунки, з яких лише кілька основних доданків, таких як число Нуссельта, число Пранделя (це було кілька днів тому).
Можливо, моє пояснення допоможе вам далі, навіть якщо воно не є повністю повним та не "актуальним" з точки зору одиниць.