(UTC)
 Выбрать Язык:
Настоящий ресурс может содержать материалы 18+
  ХОЛОД-КОНСУЛЬТАНТ › Бортовой журнал холодильной отрасли › ХОБЛАКО › Изыскания и исследования › Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника пїЅпїЅпїЅпїЅ
(Модераторы: Viktоr, Frigotech)
‹ Предыдущая Тема | Следующая Тема ›
Переключение на Главную Страницу Страницы: 1 [2] 
Функции темы
Горячая тема (более 10 ответов) Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника (число прочтений - 9407 )
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника
Ответ #15 - 20.10.2011 :: 10:15:17
Функции поста
kroudion писал(а) 19.10.2011 :: 19:34:42:
Предложите свой, обсудим его преимущества

Подобные расчеты возможно нужны для теоретических изысканий с последующим применением на практике. Я, в свое время, занимался решением систем дифференциальных уравнений  методом  Ру́нге — Ку́тты. Это, правда, было во времена отсутствия современных компьютеров. Так как в. математикой занимался так же давно, то и способности определенные утратились.  Знаю точно, что если инженер сможет грамотно полностью описать системой дифференциальных уравнений какой-либо процесс, то методом  Ру́нге — Ку́тты любую систему можно решить с очень высокой точность при использовании возможностей современных обычных персональных компьютеров.  Многие, изучавшие высшую математику даже в технических вузах, знают, что методом интегрирования не всегда можно решить какое-нибудь одно дифуравнение, неговоря уже о целой системе. Так что есть смысл ставить задачу, что бы описывать процесс, а затем численно получать результаты. Да, еще помнится в МВТУ решали систему аналоговым методом на специальном стенде, на котором с помощью дифференциальных, интегральных и обычных усилителей составляли нужные цепочки и фактически эмитировали любой процесс и соответственно параметры этого процесса во времени. Ну, это так, отступление. Сейчас все время у нас у многих уходит в решение более насущных задач, где заработать денег, чтобы "выживать", а решение задачек интересных оставляем для свободного времени. Его то почему-то не хватает в необходимом количестве.
« Последняя редакция: 20.10.2011 :: 12:58:51 - Viktоr »  
Наверх
Skype/VoIP  
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника
Ответ #16 - 20.10.2011 :: 21:54:15
Функции поста
kroudion писал(а) 19.10.2011 :: 19:34:42:
и был удивлён, что от L никак не зависит

Кажется Ньютон философским рассуждением впервые доказал, что ускорение свободного падения не зависит от массы, когда задал и ответил себе на вопрос, лежа под яблоней: "Яблоко падает с дерева на землю с каким-то ускорением, а если разрезать его пополам, то ускорение отдельных половинок  будет то же!"
  
Наверх
Skype/VoIP  
IP записан
 
kroudion
Член клуба
*
Отсутствует


Скорее всего инженер по
холодильному оборудованию

Сообщений: 688
Зарегистрирован: 25.01.2006
Re: Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника
Ответ #17 - 27.10.2011 :: 07:52:45
Функции поста
Думаю, что для решения поставленной здесь задачи вполне достаточно разумных инженерных построений, типа метода круговых потоков, изложенного в учебнике КурылёваГерасимова, и не лезть в дебри 3-мерного интегрирования уравнения теплопроводности.
Тепло распространяется по линиям градиента температурного поля, которые (эти линии градиента) инженерная интуиция с хорошей точностью позволяет заменить на знакомые ещё со школы кривые (в методе круговых потоков эти кривые - окружности). Уравнение теплопроводности вдоль линии градиента записывается элементарно:

q = k*s*(T1-T2)/m, где s - достаточно малое сечение трубки теплового потока вдоль линии градиента, m - длина линии градиента между температурами Т1 и Т2, k - коэффициент теплопроводности;

и далее идет суммирование элементарных тепловых потоков q.

В рассматриваемом здесь случае легко понять, по каким кривым будут идти линии градиента температуры. Они будут начинаться перпендикулярами от поверхности ребра, затем резко поворачивать на угол почти 90 градусов и заканчиваться на трубе. Рисовать не буду, но ясно, что в разрезе ребра пучок таких кривых с хорошей точностью можно заменить прямыми линиями, параллельными гипотенузе прямоугольного треугольника, один катет которого есть i/2 (половина толщины ребра), другой катет - размер ребра (обозначим I).
Если мы разобьём отрезок (0, i/2) на N интервалов, то длина n-линии градиента (n=1,..., N) в сечении ребра будет:

m(n) = (n/N)sqrt(I^2+i^2/4) = I(n/N)sqrt(1-(i/2I)^2)

или, с точностью до 1/2[(i/2I)^2]  m(n)=I(n/N).

Т.е. суммируя элементарные тепловые потоки по параметру n мы с точностью 1/2[(i/2I)^2] получим уравнение, в легитимности которого усомнился viktor+.

Что касается того, что некое среднее значение Т1 в уравнении конвективного обмена может сильно отличаться от Т1 в уравнении теплопроводности. При достаточно разумном соотношении А/R (размера ребра и диаметра трубки) интуитивно ясно, что (Т1-Т0) много меньше температурного напора (в силу того, что k/I много больше коэффициента конвективного теплообмена a). Так что такое отождествление Т1 в обеих уравнениях не вносит никакой существенной ошибки в полученное финальное соотношение.

Теперь о замечании Аик.
Пока не могу сказать, как учесть влияние близко расположенных друг от друга рёбер, насколько это уточнит полученную формулу. Единственная отмазка - при всех инженерных расчётах учитывается только общая площадь теплообмена, никак не соотнесённая с межрёберным шагом, разве только что сопротивление по воздуху корректируется
  
А.С.
Мой ЖЖ
Наверх
 
IP записан
 
Aik
Член клуба
---
Холодильщик
*
Отсутствует



Сообщений: 1455
Местоположение: Минск
Зарегистрирован: 15.04.2008
Пол: Мужской
Re: Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника
Ответ #18 - 27.10.2011 :: 09:24:05
Функции поста
kroudion писал(а) 27.10.2011 :: 07:52:45:
Единственная отмазка - при всех инженерных расчётах учитывается только общая площадь теплообмена, никак не соотнесённая с межрёберным шагом, разве только что сопротивление по воздуху корректируется

Сами и отвечаете на замечание  Улыбка Раз изменяется сопротивление, значит меняется расход воздуха (скорость обтекания ламелей) а с ним и коэффициент теплоотдачи. Скорее всего коэффициент не так и значительно меняется...
  
Кое-где придется подумать...
Наверх
Skype/VoIP  
IP записан
 
Viktоr
Модератор
Холодильщик
---
*
Отсутствует


инженер-механик

Сообщений: 5192
Зарегистрирован: 03.08.2010
Пол: Мужской
Re: Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника
Ответ #19 - 27.10.2011 :: 10:10:52
Функции поста
kroudion писал(а) 27.10.2011 :: 07:52:45:
разве только что сопротивление по воздуху

Aik писал(а) 27.10.2011 :: 09:24:05:
изменяется сопротивление, значит меняется расход воздуха

В тоже время с уменьшением шага увеличивается суммарная площадь "турбулентного " потока, что приводит к лучшему теплообмену.
  
Наверх
Skype/VoIP  
IP записан
 
kroudion
Член клуба
*
Отсутствует


Скорее всего инженер по
холодильному оборудованию

Сообщений: 688
Зарегистрирован: 25.01.2006
Re: Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника
Ответ #20 - 27.10.2011 :: 11:08:23
Функции поста
Aik писал(а) 27.10.2011 :: 09:24:05:
Раз изменяется сопротивление, значит меняется расход воздуха (скорость обтекания ламелей)
Не хотелось бы вплетать сюда фактор вента.
Ясно, что и в случае свободной конвекции должно остаться влияние на теплообмен со стороны соседнего ребра при его утолщении. Вопрос: насколько оно существенно, и как это оценить?
Можно ли обойтись тут малой кровью, оперируя лишь понятиями средней длины свободного пробега молекулы воздуха и её же средней скоростью?
  
А.С.
Мой ЖЖ
Наверх
 
IP записан
 
Геннадий
Ангел-хранитель холодильщиков
Отсутствует


Инженер по холодильному
оборудованию

Сообщений: 7585
Местоположение: Miнск
Зарегистрирован: 14.12.2006
Пол: Мужской
Re: Об оптимальной толщине ребра Cu-Al теплообменника
Ответ #21 - 28.10.2011 :: 11:37:22
Функции поста
kroudion писал(а) 27.10.2011 :: 11:08:23:
Можно ли обойтись тут малой кровью

если малая кровь - научные исследования... и компьютерное моделирование
  
CHS-LHS_s_4.pdf ( 96 KB | 1 Download )
Xoлод   -  это  Жизнь  (с)
Наверх
Skype/VoIPICQ  
IP записан
 
Переключение на Главную Страницу Страницы: 1 [2] 
Функции темы
‹ Предыдущая Тема | Следующая Тема ›
 
  « Главная ‹ Раздел Наверх  



Valid RSS Valid XHTML Valid CSS Powered by Perl Source Forge