Подскажите как рассчитать время за которое нагреется воздух(между отключением кондиционера и включением) с заданной температуры до необходимой. Теплопоступления в помещение известны.
Спасибо.

Теплопоступления есть, объём воздуха известен, перепад температур примете по желанию (к примеру с 20 до 30)... Теплоёмкость воздуха - справочная величина, плотность тоже.
В чем вопрос то? Джоули разделить на теплопритоки в ваттах и получить секунды?

Распишите поподробнее.А то я ни как не соображу.

Составьте и решите систему уравнений в частных производных. Подробнее на форуме по прикладной математике.

Это все конечно хорошо,только одно НО...я никогда этим не занимался и с подобной задачей столкнулся впервые. И прошу поэтому помощи у людей специализирующихся в этой сфере. А зайти на форум математиков я бы и сам догадался, если была бы проблема с мат. расчетом.

Возьмём воздух 20 градусов. нагреваем до 30. помещение 10х10х3 метра. объём 300 м куб. плотность воздуха для расчета 1.2 кг/м куб. теплоёмкость 1005 Дж/(кг*град. С).
для нагрева воздуха потребуется 300*1,2*1005*10=3618кДж
Теплоизбытки 10 кВт.
3618кДж/10кВт=361,8 секунды.

Ничо вроде не забыл?

Сущий пустяк: нестационарный теплообмен с окружающей средой.

Спасибо за помощь.Очень помогли.

alem, как правило, если есть существенные теплоизбытки в помещении, то они значительно перекрывают всякие обмены. Тем более, что в задаче пока это не стояло.

+1
Сам воздух посчитать просто. Но есть ограждения со своей теплопоглощающей способностью и тепловой инерцией. Вот тут простая с виду задача сразу усложняется.....

Подробнее в "теплофикация и тепловые сети" Соколов стр. 290 Теплоаккумулирующая способность зданий

По-этому выражению следует, что размерность теплоизбытков кВт/сек или кВт/ч?
Просто считаю и у меня получается какая то хрень, а точнее что бы нагреть воздух 0,5 м2 теплом 1.5 кВт/ч на 10градусов необходимо 4 секунды. Это реально???

Доброго времени суток всем. Уважаемые форумчане, у меня вопрос очень близкий к вышеописанному, только он в другой плоскости. Образование не профильное, не получается сообразить, прошу подсказать.
Вопрос из полимерной области, но суть от этого не меняется. Имеется полимерное полотно, которое движется по конвейеру с определённой постоянной скоростью (90 м/мин). Зная удельную теплоемкость материала и температуру нагрева в 160 градусов посчитали необходимую мощность нагревателей (инфракрасные керамические нагреватели) общая мощность которых составила 25 кВт. На всякий случай на потери добавили 30%.

Какой длины должна быть печь, чтобы материал успел нагреться при прохождении печи до заданной температуры? Какая физическая величина отвечает за этот параметр?

Вопрос из практической производственной области. Сейчас стоят конвекционные печи, вентиляторы гоняют горячий воздух по кругу. Печь имеет длину 4 метра. Предполагаю, что такая длина выбрана исходя из того, чтобы воздух успел смешаться и иметь примерно одинаковую температуру. А вот в случае с использованием ИК нагревателей совершенно неясно какой длины должна быть печь.

Нагреваемый объект движется печи с какой то скоростью, расстояние 4 метра. За время нахождения в печи он равномерно нагревается до температуры горячего воздуха.

Нагреваемая площадь или объем материала, для которой вы посчитали требуемую мощность нагрева.

В этом и есть вопрос. Как посчитать почему печь именно 4 метра, а не 3 или 6. Может быть вполне достаточно будет и 1 метра. Задача именно определить необходимую и достаточную длину печи.


Масса 110 кг/час, объем 0,3 м3. Толщина пленки 200 мкм. Как зная это определить максимально допустимую скорость нагрева?

Форумчане, если кто готов выполнить расчёт, с меня денежный магарыч и огромная благодарность.

В печи присутствует радиационный теплообмен (и он, зачастую, самый главный)Который зависит от площади излучающей поверхности и её температуры, пропорционален разнице четвёртых степеней температур.

Будем считать что площадь излучающей поверхности в два раза больше площади нагреваемой плёнки. Как мне это к делу теперь пришить? ))

4 метра , потому что, за время прохождения 4 метров с заданной скоростью пленка нагревается (равномерно) до температуры горячего воздуха.
.............
Вряд ли кто достоверно посчитает, нужен технолог по пластмассе.

Технолог по пластмассе не нужен. Нужны формулы для расчета. Что нагрев пластмассы, что какого то другого тела - разницы нет.
Давайте заменим пластмассу на воздух.
С какой максимальной скоростью (какое минимально необходимое и достаточное время) возможно передать количество теплоты 1м3 воздуха, чтобы он нагрелся на 10 градусов?

Думаю что и в этом случае и в моём будет одна и та же физическая закономерность.

детсад какой-то.
Закономерность одна и таже для всех тел, но она будет учитывать все. От теплоемкости и отражения поверхности тела конкртеной пластмасы(их много всяких), до каких нибудь неведомых констант Антуана и прочей фигни.


Ой-ли. 1 м3/ч воздуха нагреть на 10 градусов - 3,6 Вт; 1м3/ч воды - 11,5 кВт. Пласмассы будут гдето посередине.

На входе и выходе материала на конвейере будут щели/неплотности, через них будет попадать в печь какое-то количество воздуха с температурой цеха в РЗ. Так что нужно учитывать ещё и нагрев этого воздуха в печи.

Общие формулы конечно одни и те же , но на практике много эмпирических коэффициентов типа равномерный/неравномерный нагрев, форма нагреваемого предмета и т.д. , а это знает технолог. В общем случае нужно выяснить какую мощность надо для нагрева материала на нужную температуру.
Время = кВт/кВтч


А теперь напишите мощность , необходимую для нагрева 1 м3/ч воды на 10 град. за 10 мин и можно начинать торговаться за размер оплаты.

Причём тут детсад?
Проблем с определением кВт для нагрева до определённой нужной температуры нет никаких - это тривиальная задача.
Вопрос именно в том за какое время тело нагреется до заданной температуры. Я могу передать одному м3 воздуха 3,6 Вт за час, а могу за 1,5 часа. И вот вопрос как раз в том, чтобы понять за какое минимальное время воздух сможет усвоить данное получаемое тепло.



В случае с конвекционной печкой такие потери считать уместно, потому тепло выдувает сильно несмотря на шторки на щели, так как там работают достаточно мощные вентиляторы.

В случае с ИК нагревом перемещения воздуха нет, соответственно и потери будут значительно меньше (на всякий случай мы на это и закладываем с огромным запасом избыток мощности на 30%).

Стоит учесть, что ИК нагрев тем и хорош, что нагревается сразу тело. Воздух не нагревается, поэтому потерь в принципе вообще быть не должно. ИК лампа передала необходимое количество теплоты плёнке пока та проходила через печь. То тепло, которое плёнка вынесла в себе из печи мы никак не учитываем и не рекуперируем.




Ох ) я бы с огромным удовольствием уже бы давно поторговался, но к сожалению, ни одного совета, хоть немного приближающего эту задачу к решению я не получил.


Форму нагреваемого предмета и все остальные вводные дать может кто угодно - для этого технолог не нужен)) Технолог отвечает за произведенный продукт. А мы тут с вами пытаемся изменить оборудование на котором работает технолог.

Мощность для нагрева ясна, и считается через удельную теплоемкость очень просто. Нам чтобы нагреть полимер до нужной температуры надо затратить 25 квт.

Форму дадите, и остальное дадите. а коэффициенты учитывающие эти факторы не дадите, потому как кроме технолога никто этого не скажет.
................
Насколько понял сейчас нагрев горячим воздухом ?

Господа, ну не уж то вопрос правда сложный?

Вот для того чтобы просто посчитать теплоемкость достаточно знать удельную теплоемкость вещества (табличная величина) и можно всё посчитать. И никто не говорит что тут куча каких то эмпирических зависимостей - они уже все давно включены в значение удельной теплоемкости.

Тут примерно то же самое. Явно же есть какой то коэффициент поглощения тепла телом который включает в себя эмпирические зависимости и всё прочее (явно что в формуле должна присутствовать площадь тела, объём).

Хм, я прошу прощения, может я просто не по адресу обратился. А то я тут спрашиваю спрашиваю, а это задачка из другой области ? Тогда извиняюсь, что мучаю всех своими вопросами ).



Да что же это такое
Уважаемый crm00168, технолог ну никаким боком не относится к коэффициентам, которые Вы просите, чтобы он подсказал. Технолог пишет технологию производства продукта. Есть линия и он на этой линии работает и выдает продукт с заданными характеристиками. Я могу ему поставить новую какую то печь и сказать, давай пробуй. И технолог будет пытаться произвести продукт исходя из того оборудования которое у него есть. Он не обладает такими знаниями. Здесь нужен специалист со знанием, возможно, термодинамики.


Сейчас нагрев идёт горячим воздухом. А мы хотим изменить нагревательные элементы на ИК лампы и сократить длину печей.

Я благодарю всех за помощь, буду ковыряться, думаю ответ где то на поверхности. Если не найдём ничего, то будем ставить опытным путём.

Как будут какие то результаты обязательно напишу сюда, вдруг кому - то пригодится.

Сейчас толком даже не знают, кто чем должен заниматься. Технолог этот тот , который знает как это сделать.

Пример расчета для воды.
В Вашем случае будет сложнее за счет различных эмпирических коэффициентов , кпд и т.д.
на которые надо сделать или запас мощности или регулирование скорости движения пленки.

К сожалению этот пример лежит не в плоскости данного вопроса. Здесь идёт речь о времени нагрева при заданной мощности (то есть знают сколько тепла надо потратить на нагрев и хотят выяснить, а за сколько времени это можно сделать, если греть теном с такой то мощнотсью). А я хочу выяснить как быстро в принципе можно нагреть тело, с какой максимальной интенсивностью оно может достичь данной температуры.

Так что это не то, увы (

Стоит отметить, что я всё же натолкнулся на нужные мне данные.
Необходимые мне величины - это коэффициент поглощения энергии, поток излучения и энергетическая светимость.

В принципе всё, сейчас будем считать.

Всем спасибо!




P.S. Очень много полезного почерпнул из этой статьи (кстати, она очень может быть полезна для теплотехников).
http://infobos.ru/str/724.html

1) Теплоемкость + достаточностьэнергии
2) Специфика процесса - до сих пор это имерические таблицы и ни как по другому

Если в цифрах(с потолка для понимания процесса):
Пленка должна нагрется с 10 до 50-55град
Вычисление по пункту 1 дает 50-55кВт
Собственные потери печи - например 10кВт.

Кажется - что проще:

Давай себе 60-65кВт и радуйся жизни.

Но дальше наложатся нюансы, что из-за нюансов нагрева за 30 сек материал не может принять эту мощность (плавится, ведет и т.п.) поэтому догреть можно только до 50- витоге затратив 60кВт.
Или еще хуже - надо разбивать на 2 этапа и ставить "догреватель" перед основным нагревом - или замедлять процесс и увеличивать цикл до 50 сек.
короче нюансов масса.

Очень грубо для конвенционного нагрева MxCpxdT/dtau=alfa x (Tвозд-T)xF Скорость движения ленты V=dT/dtau. M=ro x delta x ширина x dx. F=2 x ширина x dx заменяет А dT/dtau=dT/dx x dx/dtau. dT/dtau=V x dT/dx. Если все подставить будет уравнение для температуры ленты по длине начальное условие Температура на выходе ленты равна T0 это уравнение предполагает что температура воздуха по длине ленты не изменяется на самом деле не так. Если не конвекция а излучение конвективный тепло обмен меняем на лучистый. Но там появляется куча сложностей например тепло обмен между лентой и конструкциями окружающими ленту