0 500 o Kg / m. sat 1/ παραδοχή της εντοπισμένης χωρητικότητας, και να θεωρήσουμε πως η σφαίρα έχει ομοιόμορφη θερμοκρασία.

Σχετικά έγγραφα
ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ (7 Ο ΕΞΑΜΗΝΟ)

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

(1) ταχύτητα, v δεδομένη την πιο πάνω κατανομή θερμοκρασίας; 6. Γιατί είναι σωστή η προσέγγιση του ερωτήματος [2]; Ποια είναι η

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 3: Συναγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΙΑΧΕΙΡΙΣΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΩΝ ΠΟΡΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗ Ι 1

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 5: Εναλλάκτες θερμότητας. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΕΝΑΛΛΑΚΤΕΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Χειμερινό εξάμηνο

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 4: Εξαναγκασμένη Θερμική Συναγωγιμότητα

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΣΥΣΚΕΥΩΝ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΔΙΕΡΓΑΣΙΩΝ. 1η ενότητα

Μεταφορά Θερμότητας. Βρασμός και συμπύκνωση (boiling and condensation)

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΑΣΚΗΣΕΩΝ ΓΡΑΠΤΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 10 η : Μεταβατική Διάχυση και Συναγωγή Μάζας

Συνοπτική Παρουσίαση Σχέσεων για τον Προσδιορισμό του Επιφανειακού Συντελεστή Μεταφοράς της Θερμότητας.

Χειμερινό εξάμηνο

Κεφάλαιο 5 Eναλλάκτες Θερμότητας

ΥΠΟΔΕΙΓΜΑ ΘΕΩΡΗΤΙΚΩΝ ΕΡΩΤΗΣΕΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

ΘΕΜΑΤΑ ΠΑΝΕΛΛΑΔΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΜΑΘΗΜΑ: «ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΨΥΞΗΣ» ΕΠΑΛ

Φαινόμενα Μεταφοράς Μάζας θερμότητας

6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

Λύσεις ασκήσεων Άσκηση 1: Cengel and Ghajar, Κεφάλαιο 13: Προβλήματα και

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 2: Αγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

Ανάλυση: όπου, με αντικατάσταση των δεδομένων, οι ζητούμενες απώλειες είναι: o C. 4400W ή 4.4kW 0.30m Συζήτηση: ka ka ka dx x L

ΛΥΣΕΙΣ ΘΕΜΑΤΩΝ ΘΕΡΜΟ ΥΝΑΜΙΚΗΣ

2 Μετάδοση θερμότητας με εξαναγκασμένη μεταφορά

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 1: Εισαγωγή. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 2 η : Αγωγή Μονοδιάστατη αγωγή

Υπολογισμός συνάρτησης μεταφοράς σε Υδραυλικά συστήματα. Αντίσταση ροής υγρού. Μανομετρικό Υψος h. Υψος h2. Ροή q

ΤΕΛΟΣ 1ΗΣ ΑΠΟ 4 ΣΕΛΙ ΕΣ

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΠΑΝΕΛΛΑ ΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ ΕΠΑΓΓΕΛΜΑΤΙΚΩΝ ΛΥΚΕΙΩΝ (ΟΜΑ Α Β ) ΚΑΙ ΜΑΘΗΜΑΤΩΝ ΕΙ ΙΚΟΤΗΤΑΣ

1 Aπώλειες θερμότητας - Μονωτικά

ΠΟΛΥΤΕΧΝΙΚΗ ΣΧΟΛΗ ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΙΚΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ. Καθηγητής Δ. Ματαράς

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

Τ.Ε.Ι. ΠΕΙΡΑΙΑ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΕΦΑΡΜΟΣΜΕΝΗ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ (Ασκήσεις πράξης) ΙΔΑΝΙΚΑ ΑΕΡΙΑ - ΕΡΓΟ

Εργαστήριο Μετάδοσης Θερμότητας

ΑΕΝ ΜΑΚΕ ΟΝΙΑΣ ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2013 ΨΥΚΤΙΚΕΣ ΚΑΙ ΚΛΙΜΑΤΙΣΤΙΚΕΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΕΙΣ ΠΛΟΙΩΝ ΣΤ ΕΞΑΜΗΝΟΥ ΑΣΚΗΣΕΙΣ.

ΣΥΜΠΥΚΝΩΤΕΣ ΑΝΕΡΧΟΜΕΝΗΣ Ή ΚΑΤΕΡΧΟΜΕΝΗΣ ΣΤΙΒΑ ΑΣ

Εφαρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΑΣΚΗΣΗ m 5.13 ΛΥΣΗ. Α. (Γυμνός αγωγός) ΤΕΙ ΚΡΗΤΗΣ Τμήμα Μηχανολογίας ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Καθηγητής : Μιχ. Κτενιαδάκης - Σπουδαστής : Ζάνη Γιώργος

Η ψύξη ενός αερίου ρεύματος είναι δυνατή με αδιαβατική εκτόνωση του. Μπορεί να συμβεί:

ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΨΥΞΗΣ & ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΥ ΕΠΑΛ

ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ - ΝΟΜΟΙ

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ

Δύναμη F F=m*a kgm/s 2. N = W / t 1 J / s = 1 Watt ( W ) 1 HP ~ 76 kp*m / s ~ 746 W. 1 PS ~ 75 kp*m / s ~ 736 W. 1 τεχνική ατμόσφαιρα 1 at

ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΜΕΤΑΦΟΡΑΣ ΙΙ. Διδάσκων: Παπασιώπη Νυμφοδώρα Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Ε.Μ.Π. Ενότητα 9 η : Μεταφορά Μάζας

Συστήματα Ανάκτησης Θερμότητας

ΘΕΡΜΑΝΣΗ-ΨΥΞΗ-ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ι ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Διατήρηση της Ύλης - Εξίσωση Συνέχειας

P. kpa T, C v, m 3 /kg u, kj/kg Περιγραφή κατάστασης και ποιότητα (αν εφαρμόζεται) , ,0 101,

Το φαινόμενο της συμπύκνωσης (condensation) εμφανίζεται όταν η θερμοκρασία του ατμού μειώνεται κάτω από την θερμοκρασία κορεσμούt

Ο «TRANSCRITICAL» ΨΥΚΤΙΚΟΣ ΚΥΚΛΟΣ ΤΟΥ CO2

Βελτιστοποίηση εναλλακτών θερμότητας

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας

ΚΛΙΜΑΤΙΣΜΟΣ Ενότητα 2

ΘΕΡΜΙΚΕΣ ΔΙΕΡΓΑΣΙΕΣ. όπου το κ εξαρτάται από το υλικό και τη θερμοκρασία.

Θερμοδυναμική. Ενότητα 5: 2 ος Νόμος Θερμοδυναμικής. Κυρατζής Νικόλαος Τμήμα Μηχανικών Περιβάλλοντος και Μηχανικών Αντιρρύπανσης ΤΕ

Εφηρμοσμένη Θερμοδυναμική

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Μετάδοση Θερμότητας. Ενότητα 3: Βασικές Αρχές Θερμικής Συναγωγιμότητας

Βασικές Διεργασίες Μηχανικής Τροφίμων

ΕΞΑΤΜΙΣΗ Θοδωρής Καραπάντσιος

Η Φυσική των ζωντανών Οργανισμών (10 μονάδες)

ΣΤΑΘΜΟΙ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Εργαστήριο Μηχανικής Ρευστών. Εργασία 1 η : Πτώση πίεσης σε αγωγό κυκλικής διατομής

Κάνετε τη γραφική παράσταση του συντελεστή απόδοσης. Επίσης βρείτε την απόδοση του συλλέκτη για T

Σύντομο Βιογραφικό... - v - Πρόλογος...- vii - Μετατροπές Μονάδων.. - x - Συμβολισμοί... - xii - ΕΙΣΑΓΩΓΙΚΕΣ ΈΝΝΟΙΕΣ ΤΗΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

Θερμοδυναμική Ενότητα 4:

Kefˆlaio 1. Jermìthta. 1.1 Ask seic. k 1. k 2 + L2

παραγωγή θερμότητας T=T1

Περιεχόµενα Παρουσίασης 2.9

3 Μετάδοση Θερμότητας με Φυσική Μεταφορά και με Ακτινοβολία

800 W/m 2 χρησιμοποιώντας νερό ως φέρον ρευστό με Tf, in. o C και παροχή m W/m 2 με θερμοκρασία περιβάλλοντος Ta.

Θερμοκρασία - Θερμότητα. (Θερμοκρασία / Θερμική διαστολή / Ποσότητα θερμότητας / Θερμοχωρητικότητα / Θερμιδομετρία / Αλλαγή φάσης)

Ειδική Ενθαλπία, Ειδική Θερµότητα και Ειδικός Όγκος Υγρού Αέρα

Χειμερινό εξάμηνο

ΦΡΟΝΤΙΣΤΗΡΙΑΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Π.Φ. ΜΟΙΡΑ ΘΕΡΜΟΔΥΝΑΜΙΚΕΣ ΜΕΤΑΒΟΛΕΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ

Κεφάλαιο 7. Θερμοκρασία

ΕΘΝΙΚΟ ΜΕΤΣΟΒΙΟ ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕΤΑΦΟΡΑ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Ι ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΕΣ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Ψυκτικές Μηχανές 21/10/2012. Υποπλοίαρχος (Μ) Α.Δένδης ΠΝ 1. Ψυκτικές Μηχανές (6.2) Ψυκτικές Μηχανές (6.2) Ψυκτικές Μηχανές (6.2)

[ ] = = Συναγωγή Θερμότητας. QW Ahθ θ Ah θ θ. Βασική Προϋπόθεση ύπαρξης της Συναγωγής: Εξίσωση Συναγωγής (Εξίσωση Newton):

Εισαγωγή στην Μεταφορά Θερμότητας

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

Να υπολογίσετε τη μάζα 50 L βενζίνης. Δίνεται η σχετική πυκνότητά της, ως προς το νερό ρ σχ = 0,745.

v = 1 ρ. (2) website:

Ψυκτικές Μηχανές (6.1)

Παραγωγή Ηλεκτρικής Ενέργειας 6ο Εξάμηνο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Ηλεκτρονικών Υπολογιστών Ροή Ε. 1η Σειρά Ασκήσεων

Μόνιμη Μονοδιάστατη Αγωγή Θερμότητας Χωρίς Παραγωγή Θερμικής Ενέργειας

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ Ι. κ. ΣΟΦΙΑΛΙΔΗΣ ΤΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΩΝ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΤΕ

ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ ΜΕ ΣΥΝΑΓΩΓΙΜΟΤΗΤΑ Α. ΘΕΩΡΗΤΙΚΟ ΜΕΡΟΣ

ηµήτρης Τσίνογλου ρ. Μηχανολόγος Μηχανικός

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2 ΙΔΙΟΤΗΤΕΣ ΤΩΝ ΚΑΘΑΡΩΝ ΟΥΣΙΩΝ.

ΜΕΤΑΔΟΣΗ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ. Ενότητα 6: Μεταβατικά φαινόμενα αγωγής. Χατζηαθανασίου Βασίλειος Καδή Στυλιανή Τμήμα Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Η/Υ

ΦΩΤΙΑ ΛΙΜΝΗΣ POOL FIRE

2. ΟΛΕΣ οι απαντήσεις να δοθούν στις σελίδες του εξεταστικού δοκιμίου το οποίο θα επιστραφεί.

Transcript:

Άσκηση ΕΦΑΡΜΟΓΕΣ ΜΕΤΑΔΟΣΗΣ ΘΕΡΜΟΤΗΤΑΣ Διδάσκων: Δ. Βαλουγεώργης, Εαρινό εξάμηνο 015-016 ΕΡΓΑΣΙΑ #4: Βρασμός και συμπύκνωση Ημερομηνία ανάρτησης εργασίας στην ιστοσελίδα του μαθήματος: 11-05-016 Ημερομηνία παράδοσης εργασίας: 4-06-016 Επιμέλεια λύσεων: Γιώργος Τάτσιος α) Δεδομένα: T 100 C P 1atm 0 500 C, d 10 m, 0.5 Θερμοδυναμικές ιδιότητες σε θερμοκρασία T 100 C Πίνακας Α9: h 57 kj / Kg, 958.4 Kg / m T T0 0 00 C 5 Πίνακας Α16: 0.84 Kg / m,.09 10 Kg / m, c 01 J / KgK, k 0.0441 W / mk Εμβαδόν, T A d m 1.57 10 και όγκος T 0 400 C άρα βρασμός υμένα. 0.4 0 dt0 T 1 V d 4.189 10 m 6 6 g h c T T k hcn 0C όπου C 0.67 rad 0 0 11.97 / h T T T T W m K Επειδή hrad hcn, hhcn hrad 4 184. W / m K 175. W / m K hcnlc β) Αρχικά ο αριθμός Bt είναι B 0.0 0.1. Άρα μπορεί να χρησιμοποιηθεί η kal παραδοχή της εντοπισμένης χωρητικότητας, και να θεωρήσουμε πως η σφαίρα έχει ομοιόμορφη θερμοκρασία. Για την απάντηση του β) ερωτήματος πρέπει να επιλυθεί η παρακάτω ΣΔΕ 1ης τάξης: dt hat t T alvcal, t 0, T0 500 C dt Επειδή ο συντελεστής μεταφοράς h, καθώς και η θερμοχωρητικότητα του αλουμινίου είναι ισχυρές συναρτήσεις της θερμοκρασίας, οι συντελεστές αυτής της εξίσωσης δεν είναι σταθεροί, αλλά εξαρτώνται από τη θερμοκρασία. Η εξίσωση αυτή λύνεται αριθμητικά, με τη μέθοδο Euler, χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα EES.

Η θερμοκρασία για t 0, προκύπτει T 0 8.7 C. Παρατηρούμε πως η διαφορά θερμοκρασίας στο τέλος είναι 0 0 δεν αλλάζει ο μηχανισμός βρασμού. T 0 8.7 C 10 C, άρα Σημείωση: Για τη λύση του β) ερωτήματος χρησιμοποιήθηκαν οι ιδιότητες του καθαρού αλουμινίου και όχι του 04, καθώς αυτές δεν υπήρχαν στο EES. Η λύση για το 04 δεν θα πρέπει να διαφέρει δραστικά, καθώς η θερμοχωρητικότητα και πυκνότητα δεν διαφέρουν πολύ μεταξύ τους. Μεγάλη διαφορά υπάρχει για τον συντελεστή αγωγής θερμότητας (0%-40%), όμως αυτός χρησιμοποιείται μόνο για την εύρεση του αριθμού B. Κώδικας EES: "Fnte dfference energy balance" d=0,0 [m] "dameter f here" A=d^ "area f lum n m^" V=1/6d^ "lume f lum n m^" e=0,5 "emmty" Flud$='team' rh_al=770 [kg/m^] "denty f allumnum" "Cntant" T=100 [ C]: T_=500 [ C]: delta=0,1 [ec] P=P_SAT(Flud$; T=T) "!Euler Methd" T[1]=T_ tme[1]=0 dulcate = ;01 tme[]=tme[-1]+delta c_al[]=c_('alumnum'; T[-1])cnert(kJ/kg-C; J/kg-C) tf[] = (t+t[-1])/ k[]=conductivity(flud$;t=tf[];p=p) c_[]=cp(flud$;t=tf[];p=p)cnert(kj/kg-c; J/kg-C) rh_l[]=density(flud$;t=t;x=0) rh_[]=density(flud$;t=tf[];p=p) h_f[]=enthaly(flud$; T=T; x=0) h_g[]=enthaly(flud$;t=t; x=1) h[]=(h_g[]-h_f[])cnert(kj/kg; J/kg) mu_[]=viscosity(flud$;t=tf[];p=p) hcn[]=0,67((9,8rh_[](rh_l[]-rh_[])(h[]+0,4c_[](t[-1]- Τ))k[]k[]k[])/(mu_[]d(T[-1]-T)))^() hrad[]=egma#((t[-1]+7)^+(t+7)^)(t[-1]+7+t+7) h[]=hcn[]+hrad[]/4 rh_alvc_al[](t[]-t[-1])/delta=-h[]a(t[-1]-t) end

Μορφοποιημένες εξισώσεις:

Άσκηση 4: Cengel and Ghajar, Πρόβλημα 10-71 Δεδομένα: P 1.4 50 kpat C, 0 T C, d 8 10 m, L 1m Θερμοδυναμικές ιδιότητες σε θερμοκρασία T 50 C (Πίνακας Α-9) h 8 kj / Kg, 0.08 Kg / m T T 40 C (Πίνακας Α-9) 6 99.1 Kg / m, 0.65 10 Kg / m, 0.658 10 m / c 4179 J / KgK, k 0.61 W / mk Για τον ένα αγωγό: g hk h0 hhrzntal 0.79 114.7 W / m K T T d όπου h h 0.68c T T 49.8 kj / Kg Η συνολική επιφάνεια των αγωγών είναι A 100 dl.51m a) Για 5 κατακόρυφους αγωγούς: Q5 h5a T T 77.9kW 5 m5 h b) Για 10 κατακόρυφους αγωγούς: Q10 h10a T T 17.8kW 10 1 5 Q 0.155 Kg / h5 h 7518.4 / hrzntal W m K 1 10 Q m 10 0.1 Kg / h h10 h 6. / hrzntal W m K Για τους 10 κατακόρυφους αγωγούς ο συντελεστής μεταφοράς είναι μικρότερος από αυτόν για τους 5, καθώς συμπύκνωμα από τους επάνω αγωγούς πέφτει επιφάνεια των πιο κάτω, δυσχεραίνοντας την μεταφορά θερμότητας με τους ατμούς. Άσκηση 5: Cengel and Ghajar, Πρόβλημα 10-81 Δεδομένα: P 1atmT 100 C, T 500 C, d 10 m, 0.5 Θερμοδυναμικές ιδιότητες σε θερμοκρασία T 100 C (Πίνακας Α-9) h 57 kj / Kg, 957.9 Kg / m T T 00 C (Πίνακας Α-16) 5 0.81 Kg / m,.045 10 Kg / m, c 1997 J / KgK, k 0.0445 W / mk

0 0 Η διαφορά θερμοκρασίας είναι T 400 C 10 C, άρα θα έχουμε βρασμό υμένα. 0.4 dt T e g h c T T k hcn C όπου C 0.6 h T T T T 4 W / m K rad Επειδή hrad hcn, hhcn hrad 4 Cengel and Ghajar, Πρόβλημα 10-86 06 W / m K 88 W / m K Δεδομένα: T 40 C, T 5 C, T 0 C, n ut d 10 m, u / m Θερμοδυναμικές ιδιότητες σε θερμοκρασία h 407 kj / Kg, 0.05 Kg / m T 40 C (Πίνακας Α-9) Tn Tut Θερμοδυναμικές ιδιότητες σε θερμοκρασία Tb 7.5 C (Πίνακας Α-9) 6 996.5 Kg / m, / 0.848 10 m /, c 4179 J / KgK, k 0.611 W / m K, Pr 5.78 T Tb.75 C (Πίνακας Α-9) 994.5 Kg / m, 0.74 10 Kg / m, c 4178 J / KgK, k 0.61 W / m K, 0.07 Kg / m Μαζική παροχή υγρού: m ua1.409 Kg / Ποσό θερμότητας που προσδίδεται: Q mc Tut Tn 9441W. g hk h0 0.79 8715.6 W / m K, h 0.68 h c T Tb 44.5 kj / Kg dt T b Αριθμοί Reynld και Nuelt: ud 0.8 0.4 Re 70755 Nu 0.0Re Pr 51.8 knu Συντελεστής μεταφοράς μεταξύ του υγρού και του αγωγού είναι: h 7165 W / m K d Θεωρώντας αμελητέα την θερμική αντίσταση του αγωγού, σε σχέση με αυτές της συναγωγής εκατέρωθεν των τοιχωμάτων, προκύπτει ο συνολικός συντελεστής μεταφοράς

1 1 h 1 h U W m K 9 / Λογαριθμική διαφορά θερμοκρασίας: T T T 15 C, T T T 10 C n ut T T ln ln / 1. T C T T Q Μήκος αγωγού: Q UATln L 6.4m U d T ln Σημείωση: Το μήκος του αγωγού είναι πολύ μεγαλύτερο από τη διάμετρο 10d 0.m 6.4m οπότε η τυρβώδης ροή μέσα στον αγωγό σωστά θεωρήθηκε πλήρως ανεπτυγμένη. Cengel and Ghajar, Πρόβλημα 10-89 Δεδομένα: T 100 C, T 115 C Θερμοδυναμικές ιδιότητες σε θερμοκρασία T 100 C (Πίνακας Α-9) 957.9 Kg / m, 0.6 Kg / m, 0.0589 N / m, 0.8 10 Kg / m c 417 J / KgK, Pr 1.75, h 57 kj / Kg Από τον πίνακα 10- έχουμε Cf 0.01, n 1 15 T T T C 0 C βρασμός με πυρηνογένεση Θερμορροή: 1/ c T T g q h 47.7 W / m n Cf h Pr Επιφάνεια κυλίνδρου: A dl.14 10 m Ρυθμός μεταφοράς θερμότητας: Q Aq 1484W Ρυθμός συμπύκνωσης: Q m.7 Kg / h h Πίνακας 10-4: 1/ g L L 0.99 1., Ccr 0.5 0.1L 0.151 Μέγιστη θερμορροή: q C h g max cr 180 kw / m

Άσκηση 7 (προαιρετική): Επιμέλεια: Γιώργος Γιαμάγας Η ψύξη του εσωτερικού ενός ψυγείου στηρίζεται στην κυκλοφορία ενός κρύου ρευστού, το οποίο απορροφά την θερμότητα από το εσωτερικό του θαλάμου ρίχνοντας με αυτό τον τρόπο τη θερμοκρασία του (βλέπε Σχήμα 1). Η παραγωγή αυτού του ρευστού στηρίζεται στην λειτουργία ενός στραγγαλιστικού πηνίου του οποίου τα χαρακτηριστικά είναι η μικρή διάμετρος (τριχοειδής σωλήνας) και το μεγάλο μήκος. Το πηνίο δέχεται στην είσοδό του υγρό ψυκτικό υψηλής πίεσης ( Pn 8bar) και του προκαλεί πτώση πίεσης ( Put 0.6bar ). Εξαιτίας της πτώσης αυτής η θερμοκρασία κορεσμού μειώνεται με αποτέλεσμα την εξάτμιση του ψυκτικού, με την απαιτούμενη θερμότητα να προέρχεται από το ίδιο το ψυκτικό, γεγονός που με τη σειρά του οδηγεί στην πτώση της θερμοκρασίας του. Έτσι, το ψυκτικό εισέρχεται στο πηνίο ως υγρό υψηλής θερμοκρασίας ( T 45 n C) και εξέρχεται από αυτό ως διφασικό μείγμα χαμηλής θερμοκρασίας ( T 0 C). Στη συνέχεια το ψυχρό ρευστό κυκλοφορεί στο σώμα του ψυγείου απορροφώντας τη θερμότητα του θαλάμου, ενώ παράλληλα συνεχίζει την εξάτμισή του ώσπου γίνεται καθαρός ατμός. Για την επανάληψη της διαδικασίας απαιτείται ο μετασχηματισμός του ατμού χαμηλής πίεσης σε υγρό υψηλής πίεσης γεγονός που επιτυγχάνεται με τη συνεργασία ενός συμπιεστή και ενός συμπυκνωτή. Αρχικά ο συμπιεστής ανεβάζει την πίεση του ατμού στην αρχική τιμή της (πριν το πηνίο: Pn 8bar ), ανεβάζοντας όμως παράλληλα και τη θερμοκρασία του ατμού ( T 90 C ). Η μετατροπή του ατμού σε υγρό επιτυγχάνεται με τη διαμεσολάβηση ενός συμπυκνωτή ανάμεσα στον συμπιεστή και το πηνίο, ο οποίος έχει τη μορφή παράλληλων και κάθετων σωλήνων και βρίσκεται στο πίσω μέρος του ψυγείου. Η απόρριψη της θερμότητας γίνεται στο περιβάλλον ( T 5 C) και ο ατμός συμπυκνώνεται ( T 45 C). e n Με δεδομένο ότι η απόρριψη της θερμότητας γίνεται στο περιβάλλον, σε θερμοκρασία δηλαδή 5 ο C, η ψύξη του ψυκτικού με τη διαδικασία του στραγγαλισμού (πτώση πίεσης) είναι αναγκαία, ώστε να επιτευχθούν πολύ χαμηλότερες θερμοκρασίες, εξαιτίας του φαινομένου της εξάτμισης. Επομένως, το στραγγαλιστκό πηνίο αποτελεί σωστή επιλογή. Επιπρόσθετα η χρήση τέτοιων πηνίων σε σχέση με εκτονωτική/στραγγαλιστική βάνα έχει πλεονεκτήματα όπως χαμηλό κόστος και ευκολία κατασκευής. ut Σχήμα 1: Ψυκτικός κύκλος