охлаждение воздуха в воздуховоде, расчет Опции

[ssn]

где то на форуме вроде как видел методику расчета изменения температуры воздуха при движени воздуха по воздуховоду в зависимости от температуры окружающего воздуха...
теоретически подозреваю, что расчет связан со всякими там критериями нутсельда и прочими прелестями.....
может есть где методика, уже описанная что бы не рыться в умных книгах?

[ssn]

где то на форуме вроде как видел методику расчета изменения температуры воздуха при движени воздуха по воздуховоду в зависимости от температуры окружающего воздуха...
теоретически подозреваю, что расчет связан со всякими там критериями нутсельда и прочими прелестями.....
может есть где методика, уже описанная что бы не рыться в умных книгах?

[Litvinov]

где то на форуме вроде как видел методику расчета изменения температуры воздуха при движени воздуха по воздуховоду.....

Весь спор, тогда, свелся к обсуждению возрастания температуры на 1 или 2 градуса в воздуховоде.
Было пару строк про влияние вентилятора на рост температуры и... и много других "умностей".
К сожалению я не смог быстро найти ту тему:(
Но помню, что вроде как, остановились на +1 градусе в воздуховодах и +1 в вентиляторе.
(давно это было, могу ошибаться)

[ssn]

не, вопрос родился не с этой стороны.
есть естественная вытяжка.
после помещения небольшой горизонтальный участок, потом выход на улицу и далее вертикальный участок.
т.е. участок, в котором формируется тягя расположен на улице.
есть мнение, что из того, что воздуховод на улице, зимой, воздух будет охлаждаться и соответсвенно тяги не будет.
т.е. есть расход. есть длинна воздуховода. есть температура зимой, допустим -25. на сколько охладится воздух на выходе из воздуховода, тяга не пропадёт?

Сообщение отредактировал ssn - 22.11.2008, 10:51

[AAANTOXA]

как вариант можно примерно прикинуть так :
скорость воздуха расчетная есть - можно получить ВРЕМЯ нахождения молекулы воздуха на охлаждаемом участке .
А потом просто(кому просто а кому и не очень задача из физики : имеем воздуховод определенного размера. Тобишь сосуд. Сосуд из металла , внутри воздух +20, снаружи воздух -25, время 3 сек.
Все коэффициенты теплопередачи и тп извесны .
Зная время можно определить изменение температуры.
По факту скорость будет не расчетная и тд и тп но это хоть какойто вариант

[Гость_john11_*]

теоретически подозреваю, что расчет связан со всякими там критериями нутсельда и прочими прелестями.....

Ага, Нуссельта, Рейнольдса, Прандтля, а может и Грассгоф появится из-за свободной конвекции....
Я бы полез в умные книги - ибо не помню уже конкретно что и куда подставлять.....

[trubo4ist]

не, вопрос родился не с этой стороны.
есть естественная вытяжка.
на сколько охладится воздух на выходе из воздуховода, тяга не пропадёт?

Обязательно пропадет и не только пропадет, но и возникнет обратная тяга, если в доме есть еще хотя бы один канал. Это без расчета говорю, только по собственному опыту.
С этим сталкивается практически каждый владелец камина в загродном доме, который забыл местные традиции размещать дымоходы во внутренних стенах и сделав дымоход во внешней стене, на западный манер. Расплата приходит тут же, в виде обратной тяги. Иногда до такой степени сильной, что не возможно растопить камин.

[alem]

Задача сводится к решению основного уравнения гидростатики. Которое, естественно, подтвердит опыт предыдущего сообщения...

[EJIEHA]

http://forum.abok.ru/index.php?showtopic=3...mp;#entry318023

[vadim999]

...теоретически подозреваю, что расчет связан со всякими там критериями нутсельда и прочими прелестями.....
может есть где методика, уже описанная что бы не рыться в умных книгах?

Обидственно читать на профессиональном (или, ошибаюсь?) форуме о "разных прелестях", да ещё с маленькой буквы, и ошибками. "Старых преподавателей, слушал, я не внимательно..."(С), но на носу зарубил себе, что критериальныая (безразмерная) форма,-есть альфа и омега иженерных теплогидравлических расчетов. Оно, конечно, если кривулины в заводски манулах, и не весть откуда, взятые "проги", становятся (по нынешним временам) апофиозом инженерного мышления, -в двойне обидно.
Что касаемо задачки автора темы (с учетом его второго поста), в чистом виде, упомянутый здесь случай. Неоходимо иметь в виду, что движущей силой являются процессы естественной конвекции происходящие , внутри вертикальное трубы на улице. В данном случае, процессом заправляет тов. Грасгов, с определяющим размером, равном длине вертикального участка.

[Гость_john11_*]

да ещё с маленькой буквы, и ошибками. "Старых преподавателей, слушал, я не внимательно..."(С), тов. Грасгов

согласен с вами Правда, не на 100%

Сообщение отредактировал john11 - 24.11.2008, 15:47

[ssn]

Обидственно читать на профессиональном (или, ошибаюсь?) форуме о "разных прелестях"

а что же тут обидственного? часто Вам приходится сталкиваться с такими не прикладными задачами? хоть раз кроме критерия рейнольдса что то попадалось в расчетах? думается мне если Вы проектировщик систем ОВ и клепаете более ли мене похожие системы вентиляции и отопления, то про остальные критерии скорее всего Вы очень скоро забудете. То что я на пямять не вспомню как высчитать эту задачу ещё ничего не значит. Лень двигатель прогресса. Вот не нашёл я на форуме ничего полезного кроме обидок, полезу в книгу (хоть знаю в какую и где её искать) и совершенно спокойно выполню этот расчет.

[WhiteShark]

Для особо ленивых:

dT = (Tокр-Тin)/(0.5+G*Cp/(k*L*П))

dT - изменение температуры по длине воздуховода
Tокр - температура воздуха снаружи воздуховода
Tin - тепература воздуха на входе в воздуховод
G- расход воздуха
Cp- теплоемкость воздуха (внутри воздуховода)
L - длина воздуховода
П - периметр воздуховода

k - коэффициент теплопередачи от воздуха наружнего к внутреннему. Он естественно равен

k = 1/(1/Ain + d/л + 1/Aout)

Ain и Aout - коэффициенты теплоотдачи от воздуховода для внутренней и внешней поверхности воздуховода соответственно

d - толщина воздуховода
л - коэффициент теплопередачи материала воздуховода


Естественно весь вопрос в альфах. Они на вашей совести. Можно посчитать их и через Нуссельта для Ain и через Грассгофа для Aout... а можно взять и СНиПовские 8 и 23

P.S. Все параметры подставлять в СИ

Сообщение отредактировал WhiteShark - 26.11.2008, 9:30

[ssn]

лучше написать откуда это, потому как количесвто скобок не сходится....
да и размерности по моему так же не срастаются

[WhiteShark]

Одну скобку забыл... но можно было и так догадаться.

Откуда? Из уравнения сохранения энергии

[vadim999]

ssn Дата Сегодня, 9:24 " ...полезу в книгу (хоть знаю в какую и где её искать) и совершенно спокойно выполню этот расчет."
"И это... правильно, товарищи!", - М.С.Горбачев.

"Вот не нашёл я на форуме ничего полезного кроме обидок,..."
Как, "ничего"?, про книгу то вспомнили,- вот и польза. Да и заитриговали многих. Так, что ждем-с результаты расчетов.

[WhiteShark]

И кстати приведенная выше формула также пригодна для определения насколько воздух нагреется в воздуховоде, ежели там например воздух от ЦК.

Ну и понятно, что, если воздуховод в изоляции, то при определении k нужно добавить еще и ее термическое сопротивление.

[WhiteShark]

Ну и для совсем ленивых ) ... файлег в студию

Прикрепленные файлы

 Изоляция.xls ( 14,5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 227

 

[ssn]

для совсем ленивых не совсем коректно.
самое интересное в этом расчете это определение характеристик теплообмена между стенками и воздухом в зависимости от скорости течения в воздуховоде. как раз тут все критерии и надо припомнить.
попозже руки дойдут, сделаю.
теоретическая потдержка в лице брата аспиранта теплоэнергетика получена
он сказал - ну можно конечно не учитывать лучистый теплообмен и тогда все относительно просто.

[WhiteShark]

ну о чем вы говорите! Корректно. В пределах инженерной точности.

Почему-то никто не ставит под сомнение СНиПовские коэффициенты теплоотдачи внутри помещения и снаружи его (которые 8 и 23 соотв.) А их по-хорошему то надо считать.

Обратите внимание, что типичная скорость в воздуховоде порядка 5 м/с. Такая же и скорость ветра по климатологии (опять же в среднем). И для этой как раз скорости и посчитан сниповский коэффициент теплоотдачи от наружной стены воздуху снаружи здания. Аналогичная ситуация и с коэффициентом теплоотдачи снаружи воздуховода внутреннему воздуху помещения и между воздухом внутри помещения и стеной здания.


Но если вы любитель заморочиться в пределах 5%, то будет интересно Ваше решение с учетом лучистого теплообмена.

[ssn]

я вас огорчу, но с лучистым не будет....
да, занятные у вас данные в расчёте выходят...
Tокр = -32
Tвх = +18

О”t = -90,98790606

это как это так вышло?
вероятно закон сохранения энергии как то не туда пошел

Сообщение отредактировал ssn - 26.11.2008, 18:03

[WhiteShark]

Вероятно, это проделки майкрософт и это у вас excel не туда пошел, потому что если в выложенном файле ничего не менять, кроме указанных температур, то у меня лично выходит -8.5 градусов.

Правда, есть момент о котором я забыл упомянуть: если температура воздуха снаружи воздуховода ниже, чем температура транспортируемого потока, то в формула надо в знаменателе плюс сменить на минус.

Но в любом случае желательно подставлять реальные температуры, кот. могут быть в помещении и в воздуховоде. Потому что, при выводе формулы не рассматривался вариант расчета воздуховода, проложенного на улице, и соответственно не брались затраты/потери энергии на конденсацию и кристаллизацию влаги в воздуховоде и снаружи него.

[ssn]

если вы внимательно прочитаете задачу, то именно эти цифры и интересуют.
-32
+18
75 куб м/ч
200х150

[WhiteShark]

Читал первый пост и название темы

Расчет верен для систем без фазовых преобразований.

А конкретно на ваш прикладной вопрос могу ответить так: опрокинется ли тяга или нет зависит от того, где будет воздуху войти и выйти легче - или же через щели и форточки (ну или как там у вас организован приток) и воздуховод соответственно, либо наоборот. Циркуляция гарантирована в любом случае, аналогично гравитационной системе отопления. Но просчитать подобные вещи - нереально.

[ssn]

то что посчитать на реальные условия невозможно, это понятно.
но на идеальные, когда входящие данные как постом выше.
вводим эти данные, ставим толщину изоляции в 0 и получаем очень холодно (что то около -91)
"расчет верен" это как то серъёзно звучит.
запаситесь терпением. будет время, сделаю и выложу расчет не по формуле написанной в надежде на остаточные знания, а по методике. Закон сохранения энергии в таком виде не прокатит.
у вас там в формуле вечный двигатель, разность температур стремится в бесконечность, а должна бы к вполне конкретной величине, равной разности Тнар и Твн.
приятно конечно вот так вот из головы взять и написать некую формулу... но торопиться делать открытия то же не стоит.
на данный момент задачка отпала, просто из интереса, но попозже - решу.

Сообщение отредактировал ssn - 27.11.2008, 0:20

[WhiteShark]

Вниманию уважаемой публики представляется версия файлега 2.

Исправлена ошибка (при выводе был перепутан плюс с минусом) чисто арифметического свойства. А также выявлен такой важный момент:

Существует некоторая критическая длина воздуховода в пределах которой по данной проге можно считать. Длина эта определяется равенством температур воздуха внутри и снаружи воздуховода в процессе нагревания или охлаждения потока. Выражаясь простым языком - это расстояние, пройдя которое воздух в воздуховоде нагреется (или остынет) до температуры окружающей среды. Поэтому введена Lmax меньше которой должен быть рассматриваемый участок воздуховода.

P.S. Расчет опять же не учитывает конденсацию/кристаллизацию.

Сообщение отредактировал WhiteShark - 27.11.2008, 16:15

Прикрепленные файлы

 Изоляция_испр.xls ( 15 килобайт ) Кол-во скачиваний: 174

 

[Гость_john11_*]

Всех зопутаю..........
Рещил я подойти к этой проблеме с "научной" точки зрения
- ну через все эти критерии
И получил странный результат - при более-менее реальных длинах открытого участка воздуховода конвекция не должна остановиться
Выкладываю сюда - файл тот же, расчет на листе 2 ВНИМАТЕЛЬНО ЧИТАЙТЕ КОММЕНТАРИИ ВНАЧАЛЕ!

Вполне реально, что я где-то ошибся
Если кому-нибудь будет не лень и он найдет ошибки - буду очень благодарен
Да! Радиационный теплообмен не учтен - это следующий этап!

Сообщение отредактировал john11 - 28.11.2008, 18:29

Прикрепленные файлы

 Изоляция_испр.xls ( 88,5 килобайт ) Кол-во скачиваний: 152

 

[alem]

Это если отдельно трубу рассматривать. - А в задаче дом. Полученную цифру (не смотрел) нужно вписать в воздушный баланс строения. Правильная теория при правильном применении с практикой не расходится.

[Гость_john11_*]

Это если отдельно трубу рассматривать. - А в задаче дом. Полученную цифру (не смотрел) нужно вписать в воздушный баланс строения. Правильная теория при правильном применении с практикой не расходится.

А можно поконкретней? Что Вы имели ввиду под вписать в баланс?
Видно, что не смотрели - там вообще-то не цифра - а мат модель, которая позволяет задать длины защищенного и не защищенного участка, площадь контакта с холодным воздухом и тд( может и с ошибкой конечно)
А про правильную теорию - не ожидал от вас такого штампа, с вашим опытом и знаниями могли бы и заглянуть, если интерес есть, и подельней комментарий дать

Сообщение отредактировал john11 - 29.11.2008, 10:00

[alem]

Охлаждаемый канал сосуществует с отапливаемым помещением. - Баланс должен быть совместным. Соответственно, при
большинстве зимних режимов должно произойти опрокидывание тяги. Если это не так, то надо задуматься...

Что касается чужих расчётов, то я их не смотрю принципиально - мне бы со своими разобраться.

[WhiteShark]

to john11

Идея замешать аэродинамику с термодинамикой конечно благородная, но... это из серии моделирования CFD.

Не мудрствуйте лукаво, просмотрите классические расчеты систем отопления и вентиляции с естественным побуждением.
Надеюсь, это поможет вам найти собственные ошибки.

Странно, но весь декларируемый "изюм" сего расчета - его основанность на применении критериев - не уберег даже от неправильного их применения. Теплообмен с наружней стороны воздуховода определяется либо как для естественной конвекции (при малом ветре снаружи), либо как при обтекании канала потоком (при сильном ветре). В первом случае решающее влияние на коэффициент теплоотдачи имеет критерий Грассгофа, а во втором случае формула для вычисления числа Нуссельта совсем другая. Поэтому хотя бы уже то, что зачение коэффициента теплоотдачи с наружней стороны воздуховода у вас порядка нескольких сотен, должно было вас насторожить.