W; rmetauscher Wasserforum - Форумът на интернет портала Wasserforum - Форумът на
"Ако сега предположа, че топлообменникът трябва да предава 100 kW и процесът има време от 1 час, което би довело до 100 kWh ?."
Точно, освен факта, че W е с главни букви.
". или ако процесът трябва да приключи за 20 минути, докато това би било 100kwh * 60/20 = 300kwh и след това мога да го преобразувам в kcal! Трябва ли наистина да е толкова лесно с изчислението?"
Това изчисление е абсолютно погрешно. По принцип изчислението е много лесно, но само ако сте разбрали правилно основите. Има малко ръководство по-долу.
„Тогава защо всички правят такъв танц за това колко трудно и отнемащо време трябва да бъде?“
Защото и това не е толкова лесно.
"Разбира се, ясно е, че трябва да вземете предвид факторите за отлагания и несъвършен топлообмен в топлообменника и т.н., но всъщност съвсем просто."
Дори и без отлагания, изчислението/конструкцията на топлообменник в никакъв случай не е проста. Тъй като обикновено за зоните за обмен Ако се използва материал с добра топлопроводимост, коефициентът на топлопреминаване зависи почти изцяло от коефициента на топлопреминаване от двете страни на топлообменната повърхност. Определянето на коефициентите на топлопреминаване не може да бъде овладяно с прости, общо валидни уравнения, има различни експериментално определени уравнения за сближаване, които са валидни за определени диапазони на параметрите. За да може да се използват тези уравнения, трябва да се работи с така наречените безразмерни параметри (напр. Прочутото число на Рейнолдс). Това не е непременно много сложно, но поне изисква известно привикване.
Ако нищо от това не ви плаши, ще намерите различни подходящи уравнения в учебниците по технология на процесите, механиката на флуидите и т.н., в съответните научни публикации или в атласа на VDI.
След това нещо за температурната разлика, която е необходима за прилагането на (толкова красиво опростено) уравнение на топлинния поток
Q. = k * A * Delta-T
(Q. = Delta-Q/Delta-t = топлинен поток, k = коефициент на топлопреминаване, Delta-T = температурна разлика)
е необходимо.
В най-простия случай има 4 температури на WT (субстрат на субстрата и охлаждащата течност KM, приток и изтичане): T (Sub, In), T (Sub, Ab), T (KM, In) и T (KM, Ab) . От това може да се създадат 6 различни температурни разлики чрез просто изваждане. Кой е правилният? (За геймърите: запишете отговора на лист хартия, след това прочетете.)
Отговор: По правило нито един от 6-те Delta-T не е правилният. Само в противотокови топлообменници, при които потоците на субстрата и охлаждащата течност са оразмерени така, че техните потоци на топлинен капацитет да са равни, T (Sub) -T (KM) е постоянна в целия топлообменник, така че T (Sub, To) -T (KM, Ab) = T (Sub, Ab) -T (KM, Zu) = Delta-T. В противен случай т. Нар. Логаритмична температурна разлика трябва да бъде изчислена от 4-те (надяваме се) известни температури T (Sub, Zu), T (Sub, Ab), T (KM, Zu) и T (KM, Ab) и включени в горното. Може да се използва уравнение на топлинния поток.
За повече информация вижте Учебници, може да го намерите и в Интернет.
Често човек намира зловещи изображения във връзка с мерните единици около вата, като напр търкаляне на ноктите на ноктите "kW/h".
Очевидно едва ли някой неспециалист може да се справи правилно с тези единици, може би просто защото няма еквивалент за тази мерна единица в ежедневието. Ето защо ето опит за обяснение:
Водата и енергията имат поне едно общо нещо: Можете да измервате и определяте тяхното количество. Единицата за измерване на количеството вода (по-точно - маса) в тази страна обикновено е кг, за количеството енергия J (джаул) (или kJ = 1000 J).
При постоянен поток вода (напр. Под кран), определено количество вода тече за единица време (напр. В съд). Водният поток обикновено се определя в kg/s, kg/min или kg/h. Водният поток няма собствена мерна единица.
Енергиен поток (напр. Електрическа енергия, която тече непрекъснато от контакта в устройство, или топлинна енергия, която тече непрекъснато от отопляема сграда през стените в хладното отвън) може да се превърне във воден поток в kJ/s, kJ/min или kJ/h (разбира се и в kJ/ден и т.н.). За разлика от водния поток, енергийният поток има свой собствен израз, а именно "мощност", и своя единица, вата. 1 W = 1 J/s или 1 kW = 1 kJ/s. По отношение на общото образование, въвеждането на единицата Watt вероятно е лоша услуга.
Ако днес напр. Ако на чайник пише „Електрическа мощност: 1500 J/s“, повечето от вас вероятно биха могли веднага да видят, че тази кана „консумира“ 1500 J (= 1,5 kJ) електрическа енергия за 1 секунда (тук: в Преобразувана топлинна енергия), логично 15 kJ за 10 секунди и 5400 kJ за 1 час. Точно както 5400 кг вода би изтичала от чешмата с воден поток от 1,5 кг/сек за 1 час (разбира се, не всеки има такива големи кранове). С kW и kWh, от друга страна, изглежда, че мнозина не могат да се справят.
Ако чрез разделяне на единица време единица енергия се превърне в единица мощност, то обратно, като я умножите по единица време, единица мощност може да се преобразува обратно в единица енергия. Единицата мощност kW се превръща в единица енергия (количество) kWh, като я умножава по 1 h.
1 kWh = 1 kW * 1 h = 1 kJ/1 s * 1 h = 1 kJ/1 s * 3600 s = 3600 kJ.
Тогава вероятно е ясно какво се е объркало тук: ". Ако процесът трябва да приключи за 20 минути, докато 100kwh * 60/20 = 300kwh." За "процес" (напр. Загряване на определено количество течност) обикновено се изисква определено количество енергия *, тук напр. 100 kWh. Няма значение дали този процес трябва да отнеме 10 минути, 20 минути или 60 минути (също на практика поне приблизително), във всеки случай са необходими 100 kWh. Само необходимата мощност е различна: при продължителност 60 минути (= 1 h) тя е 100 kWh/1 h = 100 kW, при продължителност 20 минути е 100 kWh/20 минути = 100 kWh/(1/3 h ) = 300 kW.
По отношение на често срещаната грешна информация kW/h (вместо kWh): kW/h не е единица енергийна величина, а единица ускорение на мощността. Ако напр. начинаещият пилот на Ferrari става все по-смел и бавно натиска педала на газта, тогава мощността на двигателя може да напр. в 10:00 ч. при 120 kW, в 10:30 ч. при 160 kW, в 11:00 ч. при 200 kW и накрая в 11:30 ч. при 240 kW. Тогава всичко ще бъде ускорение на мощността средно от 80 kW/h.
Ако наистина искате да разчитате на старите ккал, разбира се, можете да направите това по подходящия начин. Тъй като 1 kcal = 4,186 kJ, 1 kcal/s = 4,186 kJ/s = 4,186 kW. И 1 kcal/h = 1 kcal/3600 s = 1/3600 kcal/s = 4.186/3600 kJ/s = 0.001863 kW. Тъй като няма отделен енергиен блок за това (напр. 1 kHu ("килохунгер") за 1 kcal/s), поне един не идва с kHuh (килохудров час) и други подобни. в конфликт.
например, ако погледнете леля Google, ще намерите това:
1 kcal ("килокалория") = 4190 J = 0,001164 kWh
Когато се приближих до топлообмена, все още изчислявах с калории (по това време беше лесно да се забележи, когато водата се нагрява с 1 ° С), т.е. Q имаше единица кал или kcal.
„Коефициентът на топлопреминаване“ k беше наречен от нас по време на коефициента на топлопреминаване с единица kcal/mІ * h * градуса. И днес изчислението трябва да е същото. Той отчита преноса на топлина в среда 1 към стената (алфа 1), преноса на топлина през стената (дебелина на стената s/топлопроводимост на материала ламбда) и преноса на топлина в среда 2 от стената (алфа 2) и е описан по следната формула: 1/k = 1/Alpha 1 + s/Lambda + 1/Alpha 2. s и Lambda са лесни за определяне или търсене. Алфа стойностите зависят не само от средата, но и от дебита и са например за течаща вода в тръби между 2000 и 4000 kcal/mІ * h * градуса. И за да се получат по-точни стойности, са необходими допълнителни изчисления, от които само няколко основни термина като числото на Нуселт, числото на Прандел (беше преди няколко дни).
Може би моето обяснение ще ви помогне допълнително, дори и да не е напълно пълно и да не е „актуално“ по отношение на единиците.