» »

Izračun temperature

Izračun temperature

Osprey ::

Vprašanje za tehnično poučene: npr. da imam kos nekega materiala določene debeline. Na eno stran pritisnem ploskev z določeno temperaturo. Kako izračunati, kolikšna bo temperatura na drugi strani kosa po določenem času? Sigurno bo nekaj v zvezi s toplotno prevodnostjo, vendar kako bi izgledala formula?

energetik ::

Ali moraš upoštevati še izgube s konvekcijo, sevanjem, ima vroča ploskev stalno temperaturo itd itd? Če moraš vse to upoštevati, je stvar konkretno zafrknjena.

Zgodovina sprememb…

Osprey ::

Ja, v tem primeru je konkretno zafrknjeno, ampak poenostavimo, kolikor lahko: privzamemo, da sta plošči neskončni, temperatura vroče ploskve stalna, izgube s konvekcijo in sevanjem zanemarimo ali pa upoštevamo nek manjši faktor za korekcijo, kaj pa vem...

N4g4c3N ::

Ravno toplotna prestopnost (konvekcija) in sevanje imata vpliv na to, kakšna bo temperatura na drugi strani plošče. Je na drugi strani stene zrak? Voda? Če ta fluid teče ob steni, to bistveno poveča toplotno prestopnost. Na sevanje vpliva kakšne barve je tista stran stene. In ja, stvar je konkretno zafrknjena :)

Če bi izgube konvekcije in sevanja "zanemaril", potem bi imeli v ustaljenem stanju (po dovolj velikem času) obe strani stene enako temperaturo.

Osprey ::

V ustaljenem stanju bi seveda imeli na obeh straneh enako temperaturo, ampak mene zanima, kako določiti temperaturo po nekem času... 30s, 1 min, 5 minut itd. Vročo ploščo pritisnemo na material, podoben lesu, na drugi strani je namazano lepilo, in za lepilom je toplotni izolator. Določiti moram, kolikšno temperaturo bo imel tanek sloj lepila med lesom in izolatorjem po določenem času.

rasta ::

V ustaljenem stanju seveda ne bo nujno na obeh straneh enake temperature, ker je ta odvisna od robnih pogojev.

Prevodnost trde snovi ni problem oceniti, specifične toplotne prevodnosti so tabelirane.
Neikoliko bolj komplicirano je določiti, kaj se dogaja na drugi strani. Če je na drugi strani plin ali tekočina, bo potrebno oceniti prestopni koeficient. Ustrezne formule so pridobljene empirično in so tabelirane. Za prvo silo bo dober Strojniški priročnik, za kaj več pa npr. VDI Wärmeatlas.
Sevanje se pogosto da zanemarit, če je na drugi strani tekočina, pri plinu pa se tudi da oceniti absorpcijski koeficient.

Če želiš določit še časovni odziv bo potrebno rešiti diferencialno enačbo, ker je precej enostavno. Tečno je edino, če rabiš veliko točnost. V tem primeru so problem empirične formula za prehodne koeficiente, ker so zelo nenatančne za prehodni pojav.

Povej več o problemu, ker sicer lahko samo filozofiramo!

Osprey ::

Sej sem v zadnjem postu kar konkretno napisal. Ni nobenih tekočin ali plinov (razen res tankega sloja lepila, za katerega lahko predpostavimo, da ima isto temperaturo, kot površina, na katero ja namazan). Imamo nek kos lesa - recimo nek večji ne predebel kvader. Na eno stran pritisnemo vročo ploščo. Na drugi strani je naneseno lepilo in na lepilo pritisnjen toplotni izolator. Določiti je potrebno, kolikšno temperaturo bo imel ta tanek sloj lepila po določenem času (torej po domače povedano: kako hitro se bo toplota iz vroče strani lesa prenašala na drugo - hladno - stran). Kot sem že omenil, lahko predpostavimo, da enako kot les, na katerem je namazano, saj gre za zelo tanek sloj. Zato mislim, da se ni treba ukvarjati s prestopi tukaj, ker preveč zakompliciramo za premajhen efekt. In to je to. Kako to izračunati?

rasta ::

Torej imaš opravka s kondukcijo v eni dimenziji. Rešiti moraš parcialno diferencialno enačbo oz. ker se to da rešiti analitično (in s tem posiljujejo vse študente na fakulteta, ker študenti bežno srečajo fiziko), na netu izbrskaš rešitev (ter nato še vrednosti za vse koeficiente lastnosti tvojega matreriala -- lesa). Začneš lahko tukaj (če že ni napisane rešitve, boš dobil vsaj s katerimi termini moraš iskat).

rasta ::

Oz. ne splača se ti komplicirati s parcialko ... predpostaviš sistem s strnjenimi (lumped) parametri in imaš enostaven sistem prvega reda ... Časovna konstanta (in časovni potek) je pa odvisna od toplotne prevodnosti in toplotne kapacitativnosti.
Saj bi napisal kaj več, pa sem prezaspan :)

Qcube ::

Če ti kaj pomaga



k = toplotna prevodnost
A = površina
Th Tl = temp Hot, temp Cold
L = debelina materiala
rezultat H = J/s (W)

Zgodovina sprememb…

  • spremenil: Qcube ()


Vredno ogleda ...

TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
TemaSporočilaOglediZadnje sporočilo
»

Fizikalno vprašanje

Oddelek: Loža
142056 (1775) Thomas
»

aluminij vs. baker

Oddelek: Hlajenje in modifikacije
204323 (3882) miko 55

Zakaj vodno hlajenje sploh bolše od zračnega?

Oddelek: Hlajenje in modifikacije
394014 (3180) morphling1
»

Arctic silver Ceramique hladi slabše kot... (strani: 1 2 )

Oddelek: Hlajenje in modifikacije
655945 (4537) Keyser Soze
»

Radiatorska pamet (strani: 1 2 3 )

Oddelek: Loža
1149117 (7979) Thomas

Več podobnih tem