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M°1

Di= 0,05 m

D2= 0,055 m

DT= 0,03 m → R3 = 0,055/0,03

T∞ = 5 °C

ri = 18 w/m2K

D3 = 0,115 m

ro

  1. è utile calcolatore?
  2. Q dissipato per unita di lunghezza
  3. ΔT tra le superfici che delimitano la tubazione
  4. ΔT tra le sup. che delimitano l’isolante

KG = 80 w/mK

Kv = 0,05 w/mK

T-1 328 °C

Rete elettrica equivalente

Reim,1 = 1/riπD1L = 1/60·π·0,05 = 0,106 Km/w

Rq = ln (D2/D1)/2πKG = ln (0,055/0,05)/(2π·80) = 1,89·10-4 Km/w

Rv = ln (D3/D2)/2πKv = ln (0,115/0,055)/(2π·0,05) = 2,35 Km/w

Reim,DT = 1/riπD3 = 1/18·π·0,115 = 0,15 Km/w

ΔTTOT = T1 - T∞ = 320°C - 5 = 315°C/K

Req = Reim,1 + RQ + Rv + Reim,DT =

Q = ΔTTOT/Req = 315/2,61 = 120,7W/m

ΔTqmsq = Ra (3|5) = 9,00019 · 315 = 0,023 °C

Req = 2,61

ΔTvetro = Rv (3|5) = 2,35 · 315 = 283,62 °C

Req = 2,61

maggiore è la resistenza dello strato maggiore sarà la e d.T.

χc = Kisolante = 0,05 = 2,77 · 10-3 < 0,0575 m

R 18

Q̇ = T2-T3 / RB

RB = T2-T3 / Q̇ = 27-15 / 476,19 = 0,025 K W

KB = ln D3/D2 / 2πLRB = 0,28 W/mK

Connessione

qe = 50° C

pe =25 W/m2K

  • Isolante
  • Aria
  • Calcestruzzo
  • Laterizio Calcestruzzo

10 cm | 5,5 cm | 10 cm

  • qe = 20° C
  • pe: 40 W/m2K

Valutare

  • Ro, es, U, Keq
  • q̇, q̂
  • Temperature ai giombi
  • Condensa superficiale per ɸi = 50%

Ke = 0,5 W/m2K

Kc = 2,0 W/m2K

Ro, A = 0,12 K m2/W

Kcio = 0,41 W/m2K

A = 2 m2

Rete elettrica equivalente

REM, 1 = 1/0,2 = 0,05

REM, 2 ,1 = 0,1 K m2/W

Rf = se/Kc = 0,15/0,5 = 0,3 K m2/W

Usiamo l'interpolazione lineare

  • DE: 35,65
  • EC: 320
  • AB: 113,73
  • AC: 98,48
  • (113,73 - 98,48) x 106
  • (x - 98,48) x 106

  • AB/DE = AC/EC
  • 15,24 x 106 / 1,77 = 1 / 1,77
  • DE = 70 - 15 = 55
  • x = (15,24 x 106 / 1,77) + 98,48 x 106 = 10 x 106
  • PC: x = 0,71

Esercizio conduzione

DATI

c = 1000 J/kgK

ρ = 4000 Kg/m3

l = 0,20 m

b = 0,20 m

s = 0,10 m

Tc = 80°C

Kc = 20 W/mK

T0 = 20°C

Conserviamo lo stato

La superficie metallica piana è appoggiata su un tavolo adiabatico, scambia calore solo col aria e non col tavolo. Trascurando l'irragiamento conserviamo il potere emissivo della lastra superiore.

VALUTARE:

  1. il tempo t necessario affinché la temperatura massima nella lastra sia di 50°C
  2. Il ΔTmax nella lastra quando t = t*
  3. l'energia termica dispersa dalla lastra nel tempo t*
  4. Ripetere i calcoli facendoli nel caso in cui u0 = 50m/s

x = 1

i = 1

k₂L = 20/60.26·0.1 = 3.32

l*0.85

t(xθ*) = 0.85 (100 - 20) + 20 = 88 °C

ΔTmax: 100 - 88 = 12 °C

k₂θ L²/k₂θ² = 60.26²·s 10⁻⁶·13000/20² = 0.59

a/d₁ = -0.8

k₂L = 60.26·0.92/20 = 0.96

dL = 24.6·10⁶

Modello a parametri concentrati

╙C∞ = 0

Bi = h₂kc/k

Le = qb/qb = 0.1

Bi = 8.81·0.1/k = 0.04

Cl m p c è utilizzabile

ln (T - Tₐ/qc - Tₐ) = -θ/T

V = VC/A

T = 4000-0.96·1000/916.8·81

γ = 45403

θ·V = -T·lu (T - Tₐ/qc - Tₐ) = 45403·lu (100 - 20/500 - 20) 81533.2

Q̇ = Yi– T∞/Rct + RisoT + Remv = Yiso– T∞/Riso + Remv

tc = ki/R = 0,004– 0,21 m

Considerando il grafico di tc:

Si ha la potenza massima in corrispondenza di tc = 0,21 m; quindi t2 deve essere pari a 0,21 m

t3 = 0,42 m

Q = 120 – 20/918 ln D3/D2 + l/2πkiso + l/hπD3l> = 19,88 W

u̇''' = Q̇/VYb = 1,25 kW/m3

1̇IRR

q̇IRR = q̇K → Q̇IRR = Q̇K = 126,47 W

RA = 2023K·AA = 0,039 K/W

RB = 2023KBAB = 0,066 K/W

RC = 2023KCAC = 0,05 K/W

Req = (1/RA + 1/RB + 1/RC)-1 = 0,016 K/W

Q̇K = T3 - T2Req → T3 = T2 + Q̇KReq = 37 + (126,47 · 0,016)

T3 = 39,02°C

ṁ'' = Q̇K + Q̇tot

162 = 126,47 + Qtot

Q̇tot = 160 + 126,47 = 353,53

Q̇tot = Q̇K + ṁ'' = 3694,80 - 860 = 3534,8

Esperienza 2, completo

H = H1 + h2 + h3 = 10 m

h2 = 5 m

H1 = H3

L = 1 m

δ23 = 0,015 m

δ34 = 0,012 m

δ45 = 0,010 m

ϑ1 = 20°C

ϑ4 = 65°C

ϑ3 = 77°C

ϑ0,6 = 22°C

KA = 1,40 W/mK

KB = 0,60 W/mK

KC = 3,20 W/mK

KD = 1,20 W/mK

ε3 = 0,75

ε2 = 0,55

β1 = 50 W/m²K

μ0,6 = 5 m/s

q̇K = ū̇ + q̇C

Ora, conoscendo T2 e T1, posso calcolare QIRR

QIRR = σ (Tq24 - T14)

1/1 - ε1A2ε1 + 1/A2εQ1 + 1 - ε2/A2ε2

A2 = TT * H/2

L = π * D/2

semicerchio

A1 = 15,70 m2

A2 = 10 m2

T1 = 293,15 K

q2 = 301,3 K

QCOI = 5,67 * 10-8 * ((301,3)4 - 29314)

QIRR = 927,97 W

QK = 1699,7 W

QCDX = QK - QIRA = 6009,76 W

QCDX = PH (T2 - T0) →

Dettagli
Publisher
Clara_18
A.A. 2020-2021
100 pagine
1 download
SSD Ingegneria industriale e dell'informazione ING-IND/06 Fluidodinamica
I contenuti di questa pagina costituiscono rielaborazioni personali del Publisher Clara_18 di informazioni apprese con la frequenza delle lezioni di Termofluidodinamica e trasmissione del calore e studio autonomo di eventuali libri di riferimento in preparazione dell'esame finale o della tesi. Non devono intendersi come materiale ufficiale dell'università Università degli Studi del Sannio o del prof Mauro Gerardo Maria.