Нагрев жидкости за счет циркуляции по контуру Опции

[ustus]

Добрый день,

подскажите пожалуйста, как можно посчитать (по формулам) возможный нагрев носителя за счет его циркуляции по замкнутому контуру?

Чтобы было стало яснее привожу схему :

 2.JPG ( 40,64 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6


Носитель - моторное масло, объемом 150 л из бака за счет действия шестереночного насоса закачивается в систему труб (длинна труб ~ 3м), прогоняется по контуру и снова попадает в бак.

Во время движения масла происходит его нагрев от помпы (я так понимаю, что этот нагрев тесно связан с потерями эл. и мех. энергии, которые происходят в помпе и выделяются в виде тепла, а так же по всей видимости трением жидкости о стенки труб)

Я конечно могу построить мат. модель (апериодическое звено первого порядка) переходного процесса на основе данных измерений, но хочется все же понять, как посчитать этот самый нагрев на основе формул.

Буду признателен за разъяснения.

[ustus]

Добрый день,

подскажите пожалуйста, как можно посчитать (по формулам) возможный нагрев носителя за счет его циркуляции по замкнутому контуру?

Чтобы было стало яснее привожу схему :

 2.JPG ( 40,64 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6


Носитель - моторное масло, объемом 150 л из бака за счет действия шестереночного насоса закачивается в систему труб (длинна труб ~ 3м), прогоняется по контуру и снова попадает в бак.

Во время движения масла происходит его нагрев от помпы (я так понимаю, что этот нагрев тесно связан с потерями эл. и мех. энергии, которые происходят в помпе и выделяются в виде тепла, а так же по всей видимости трением жидкости о стенки труб)

Я конечно могу построить мат. модель (апериодическое звено первого порядка) переходного процесса на основе данных измерений, но хочется все же понять, как посчитать этот самый нагрев на основе формул.

Буду признателен за разъяснения.

[HeatServ]

Добрый день,

подскажите пожалуйста, как можно посчитать (по формулам) возможный нагрев носителя за счет его циркуляции по замкнутому контуру?

Чтобы было стало яснее привожу схему :

 2.JPG ( 40,64 килобайт ) Кол-во скачиваний: 6


Носитель - моторное масло, объемом 150 л из бака за счет действия шестереночного насоса закачивается в систему труб (длинна труб ~ 3м), прогоняется по контуру и снова попадает в бак.

Во время движения масла происходит его нагрев от помпы (я так понимаю, что этот нагрев тесно связан с потерями эл. и мех. энергии, которые происходят в помпе и выделяются в виде тепла, а так же по всей видимости трением жидкости о стенки труб)

Я конечно могу построить мат. модель (апериодическое звено первого порядка) переходного процесса на основе данных измерений, но хочется все же понять, как посчитать этот самый нагрев на основе формул.

Буду признателен за разъяснения.

Закон сохранения энергии в помощь. Вся электроэнергия, потреблённая двигателем насоса, тратится на нагрев. Есть тепловые потери от самого двигателя, их надо оценить и вычесть. Как бы и всё. Всё остальное преобразовывается из кинетической энергии во внутреннюю путём диссипации, т.е. в нагрев. Если сам двигатель находится внутри рассматриваемой теплосистемы (помещения, например), то вообще вся энергия в нагрев и только считай.

Сообщение отредактировал HeatServ - 27.3.2015, 13:55

[ustus]

Вся электроэнергия, потреблённая двигателем насоса, тратится на нагрев.

Если вся электроэнергия шла бы только на нагрев двигателя, то двигатель стал бы нагревателем и циркуляция масла не происходила.

Возможно Вы имели ввиду "вся выделенная из эл. сети энергия и не переведенная двигателем в полезную механическую энергию"?

У меня не стоит задача греть с помощью насоса систему, мне эта "гидравлическая" энергия наоборот только и мешает, смещая точки равновесных температур (если расход 50л/мин - то равновесная температура 35°C, если расход 60л/мин - то 43°C, т.е. температура растет с увеличением расхода), а стенд должен работать и при 15°C.

[Гость_Utatane Piko_*]

Можно поискать гидродинамический нагрев жидкости в https://scholar.google.ru/

Сообщение отредактировал Utatane Piko - 27.3.2015, 14:14

[HeatServ]

Если вся электроэнергия шла бы только на нагрев двигателя, то двигатель стал бы нагревателем и циркуляция масла не происходила.

Возможно Вы имели ввиду "вся выделенная из эл. сети энергия и не переведенная двигателем в полезную механическую энергию"?

Часть электрической энергии преобразовывается в кинетическую энергию движения жидкости, часть в тепловую, выделяется самим двигателем. Кинетическая всё одно преобразуется в тепловую, путём внутреннего трения. В результате вся электрическая становится тепловой.

У меня не стоит задача греть с помощью насоса систему, мне эта "гидравлическая" энергия наоборот только и мешает, смещая точки равновесных температур (если расход 50л/мин - то равновесная температура 35°C, если расход 60л/мин - то 43°C, т.е. температура растет с увеличением расхода), а стенд должен работать и при 15°C.

Тогда надо ставить холодильник, любой радиатор и на него вентилятор, регулирование - примитивное при помощи термореле.

[ustus]

Часть электрической энергии преобразовывается в кинетическую энергию движения жидкости, часть в тепловую, выделяется самим двигателем. Кинетическая всё одно преобразуется в тепловую, путём внутреннего трения. В результате вся электрическая становится тепловой.

Вроде бы стало ясно, осталось только понять, как уставку на частотный преобразователь для помпы перевести в значение мощности...

Тогда надо ставить холодильник, любой радиатор и на него вентилятор, регулирование - примитивное при помощи термореле.

Холодильник уже стоит, в виде кожухотрубчатого теплообменника (убрал со схемы для облегченного ее понимания, а расположен он за счетчиком расхода).

С холодильником тоже непростая история, для регулирования мне известна только входная температура теплоносителя и нет никакой информации о канале холодной воды, ни ее температуры, ни ее расхода.
Как уже было мной замечено, температура хладагента выжет по только ей известным законам...

Сегодня за стендом и идентификацией параметров холодильника провел полдня... и честно говоря теперь запутался в полученных данных...

Расход теплоносителя 30 l/min, стартовая равновесная температура 35°C - время переходного процесса чуть более 100 минут, конечная температура после охладения - 14°C.
Расход теплоносителя 80 l/min,стартовая равновесная температура 43°C - время переходного процесса 200 минут, конечная температура после охладения - 19°C.

Честно говоря ожидал увидеть картину наоборот... Полагая, что чем выше расход теплоносителя, тем быстрее он сможет остыть и тем ниже будет конечная температура...

[HeatServ]

Вроде бы стало ясно, осталось только понять, как уставку на частотный преобразователь для помпы перевести в значение мощности...

Есть такие специально обученные устройства - электросчётчики, если нужны текущие значения, то нужен ваттметр на соответствующую мощность.

Холодильник уже стоит, в виде кожухотрубчатого теплообменника (убрал со схемы для облегченного ее понимания, а расположен он за счетчиком расхода).

С холодильником тоже непростая история, для регулирования мне известна только входная температура теплоносителя и нет никакой информации о канале холодной воды, ни ее температуры, ни ее расхода.
Как уже было мной замечено, температура хладагента выжет по только ей известным законам...

Сегодня за стендом и идентификацией параметров холодильника провел полдня... и честно говоря теперь запутался в полученных данных...

Расход теплоносителя 30 l/min, стартовая равновесная температура 35°C - время переходного процесса чуть более 100 минут, конечная температура после охладения - 14°C.
Расход теплоносителя 80 l/min,стартовая равновесная температура 43°C - время переходного процесса 200 минут, конечная температура после охладения - 19°C.

Честно говоря ожидал увидеть картину наоборот... Полагая, что чем выше расход теплоносителя, тем быстрее он сможет остыть и тем ниже будет конечная температура...

У Вас же там бак есть? Бак штука инерционная, то что надо для таких процессов, в бак погружное реле и холодянку на нормально закрытый соленоид, для охлаждающей воды своя ёмкость и насос. И пусть себе крутит.