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cc198707木蟲 (正式寫手)
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[求助]
單一流體對冰塊的換熱計算-續(xù) 已有2人參與
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問題描述:有一個高度為30厘米,半徑為8厘米的圓柱形保溫杯(帶真空夾層,且真空層兩邊都有鍍銀),保溫杯上下兩端各自僅有一個氣孔,下端進氣,上端出氣;在保溫杯內(nèi)部有一根不銹鋼蛇形盤管(內(nèi)徑5毫米,外徑6毫米,盤繞了5圈,盤繞直徑10厘米,盤繞間距1厘米),蛇管內(nèi)密封有溫度為-10℃的冰。現(xiàn)從保溫杯下端進氣口以200升/小時灌入溫度為50℃的氮氣,請問保溫杯上端出氣口的出氣溫度變化規(guī)律是怎樣的? 根據(jù)上一貼的蟲友提示,已完成粗略的計算。但是又遇到新的問題: 1-氣體從保溫杯下段進氣口流入的流速預(yù)想是200升/小時,但是如何實現(xiàn)?而且是從過非常小的壓縮機(5w)驅(qū)動氮氣流動,請問在保溫杯的氣體流阻如何計算?該壓縮機可否驅(qū)動成功? 2-保溫杯內(nèi)氣體和蛇管的換熱計算大致出來了。。。。但是保溫杯作為一個整體,靜置在空氣中8小時甚至10小時,假定室溫在25℃,周圍空氣自然流動,那么保溫杯和外界熱量交換如何計算呢? 再次期待大神的指點! |
至尊木蟲 (文壇精英)
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第一個問題,氮氣流量如果可以用鋼瓶提供壓力的話,則可通過流量計控制流量為200L/h,如果不方便用鋼瓶,用迷你壓縮機或者氣泵的話,也應(yīng)用流量計具體控制流量,至于氣泵功率不好直接估算,稍微大一點就可以了,不必過于細算;第二個問題,保溫杯的散熱可以按自然對流傳熱來計算,但是需要保溫杯外壁溫度,這個溫度不好估算,可能需要實測一下。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
至尊木蟲 (文壇精英)
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氮氣進入保溫杯的入口和出口管道的直徑相對于保溫杯內(nèi)腔直徑是否很小呢?如果是的話,阻力估計大部分集中在入口和出口處,保溫杯內(nèi)部阻力應(yīng)該很小(可以忽略),進出口阻力可以按照局部阻力系數(shù)大計算,單位質(zhì)量的流體阻力損失約為0.5*u^2*(0.5+1),計算出來的單位是J/kg,再根據(jù)氣體流量可以折算為W。具體的可以參考化工原理教材第一章流體流動的局部阻力損失計算。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
至尊木蟲 (文壇精英)
至尊木蟲 (文壇精英)
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腔體內(nèi)部流速降低,阻力會變小,但是內(nèi)部構(gòu)型復(fù)雜,不好估算。實際測量的話比較簡單,弄個壓力表,在進出口測一下壓差即可,測壓差時可以用鋼瓶提供足夠的流量。 發(fā)自小木蟲Android客戶端 |
至尊木蟲 (文壇精英)
木蟲 (正式寫手)
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第一個問題:我這兒由于條件要求,只能使用功率為5W的壓縮機實現(xiàn)200L/h的氣流量。其實我更關(guān)心,如何通過理論計算換熱器中的氣體流動阻力,來判定該功率壓縮機是否可以提供穩(wěn)定的200L/h的流量,或者說如何實現(xiàn)保溫杯中流體阻力最小,來最大化該壓縮機所提供的氣體流量。因為流過保溫杯后的氣體還有其他用途,流量不能過低,200L/h是底限。 第二個問題:我看到有comsol案例計算保溫瓶自然對流散熱功率的案例,但是沒看明白。想著用推導(dǎo)公式手工驗算。您這里提示的測量保溫杯外壁溫度,也是連續(xù)測量,繪制出從初始時刻到結(jié)束(8-10小時)過程中外壁的溫度隨時間的變化曲線吧?獲得外壁的溫度曲線后,又該如何呢?我去查看《工程傳熱學(xué) 第二版》的“自然對流換熱”章節(jié)的案例去。謝謝! |
木蟲 (正式寫手)
木蟲 (正式寫手)
木蟲 (正式寫手)
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