Eli olen pyöritellyt muutamaa virtausmekaniikkaan ja lämpöoppiin liittyvää laskua vaikka kuinka mutta ne eivät vain lähde aukemaan niin että tulos olisi olikea.. Ajattelin kirjoittaa tänne jos vaikka olisi joku joka osaisi auttaa :) Eli tehtävät olisi seuraavanlaiset:
1. 80 celcius asteinen vesi virtaa 0,5m3/s:issa 1000m pitkän matkan putken läpi. Putken halkaisija on 500mm ja pinnankarheus 0,04mm. Kuinka suuri painehäviö putkessa syntyy ja minkä pumppaustehon tämän painehäviön voittamiseksi tarvitaan?
2. Vettä (tiheys=1000kg ja u=0,0010016kg/ms) pumpataan säiliöstä toiseen. Säiliöt ovat avoimia ulkoilmaan (P=1bar). Suoraa DN50 putkea tulee kaikkiaan 25m, ja sen seinämänvahvuus on 2,57mm. Korkeuseroa säiliöillä on 2,5m. Tilavuusvirta prosessissa on 350L/min. Laske
a) Putkiston kokonaispainehäviö (kertavastukset ja suorien putkien osuudet)
b) Tarvittava pumppausteho veden siirtämiseksi alemmasta säiliöstä ylempään säiliöön?
3. Putkilämmönsiirtimellä lämmitetään kemikaaliseosta (Cp=1800J/kgK). Seos virtaa lämmönsiirtimen putkessa massavirralla 3kg/s. Seos on 20 celciuksen lämpötilassa ennen lämmönsiirrintä. Vaipan puolella virtaa vesi (Cp=4,18kJ/kgK) massavirralla 2kg/s ja veden lämpötila on 110 celcius astetta ennen lämmönsiirrintä. Lämmönsiirtopinta-ala kemikaaliseoksen ja veden välissä on 7 m2 ja lämmönläpäisyluku koko lämmönsiirtimelle U= 1200 w/ m2K. Laske missä lämpötilasssa vesi ja kemikaaliseos tulevat ulos lämmönsiirtimestä?
Tämmöiset olisivat liikaa haastetta aiheuttavat laskut, toivottavasti täältä löytyy tietäjiä/osaajia! :)
Avun tarpeessa muutamassa fysiikan laskussa
14
222
Vastaukset
- MitäänMistäänTietämätön
En tiedä asiasta mitään, mutta monissa oppilaitoksissa ja kursseilla ei juuri koskaan lasketa mitään hankalia kohtia laskuista, vaan tarkoitus on opetella käyttämään valmiiksi laskettuja ja mittaamalla muodostettuja taulukoita. Eli kannattaa vilkaista sitä oppimateriaalia.
Ei esimerkiski kukaan pysty pelkästään laskemaan jonkun ison kerrostalon patteriverkon virtauksia. - martta00
1. 80 celcius asteinen vesi virtaa 0,5m3/s:issa 1000m pitkän matkan putken läpi. Putken halkaisija on 500mm ja pinnankarheus 0,04mm. Kuinka suuri painehäviö putkessa syntyy ja minkä pumppaustehon tämän painehäviön voittamiseksi tarvitaan?
80°C vesi → tiheys r = 972 kg/m³ ja kinem. viskositeetti v = 0,365E-6 m²/s. Virtaavan veden virtausnopeus on U = Q/A = 0,50*4/(π*0,5²) = 2,55 m/s ja siten Reynoldsin luku Re = Ud/v = 3,5E6 (turbulenttinen virtaus). Suhteellinen karheus putkelle on 0,04/500 = 0,00008. Moodyn käyrästöstä haetaan putkelle kitkavastuskerroin x = 0,012.
Nyt voidaan laskea painehäviö putkessa deltap = x*L/d*r*U²/2 = 0,012*1000/0,5*972*2,55²/2 = 75845 Pa. Tarvittava pumppausteho on P = tilavuusvirta*painehäviö/hyötysuhde = 0,50*75845/0,75 = 50563 W = 50,6 kW (jos hyötysuhde on vaikkapa 75 %).- sivusta.seuraaja
Eiköhän pumppausteho ole vain se osa tehosta, mikä saadaan hyödyksi, eli otapa laskustasi hyötysuhde pois jos haluat oikean tuloksen.
Jos olisi kysytty pumpun tehoa niin sitten vasta olisi jaettu pumppausteho hyötysuhteella.
- karhunpalvelus
Montako pistettä saat kurssilta ilmaiseksi kun joku laskee tehtävät tänne näytille puolestasi?
Kerropa mitä olet itse tehnyt eli laita vaikka aijaa - palveluun näkyviin tähän mennessä tekemäsi laskelmat. Katsotaan sitten siitä eteenpäin- eivainaukea
Eipä sitä nykysin mitään kurssi ''pisteitä'' ole :D:D:D:D:D Ihan vapaaehtoisia tehtäviä yritän ratkaista että jäisi asioita enemmän käteen ja olisi tentissä tukevampi pohja, on kuitenkin asia joka itseä kiinnostaa. Että aijaaaijaa vaan tervetuloa pois kivikaudelta
- Joakim1
eivainaukea kirjoitti:
Eipä sitä nykysin mitään kurssi ''pisteitä'' ole :D:D:D:D:D Ihan vapaaehtoisia tehtäviä yritän ratkaista että jäisi asioita enemmän käteen ja olisi tentissä tukevampi pohja, on kuitenkin asia joka itseä kiinnostaa. Että aijaaaijaa vaan tervetuloa pois kivikaudelta
Eikö martan avullakaan auennut?
Toisessa tehtävässä pitää tietysti ensin selvittää DN50, mikä voikin olla haastavaa. Ulkohalkaisija on yleensä 60,3 mm, mutta voi riippua materiaalista.
Sitten tuossa puhuttiin kertavastuksista, mutta ei kerrottu putkistonn yksityiskohtia. Kertavastus muodostuu mutkista, liitoksista jne.
Säiliön pinnankorkeuksista saat tietysti potentiaalienergiamuutoksen vaatiman tehon.
Kai sinulla on oppimateriaalia. Google auttaa myös.
- oma-työ-näytille
Täällä on pitkin syksyä kerjätty vastauksia kotitehtäviin siten, että itse ei ole tehty mitään niiden ratkaisemiseksi. Kun tulee kertomaan että joku tehtävä ei vaan edisty niin ei olisi kovin iso juttu laittaa näkyviin valokuva siitä mitä on jo yrittänyt paperilla ja selittää sitä.
Ilmaisvastauksia kerjäävillä ei tietenkään ole mitään paperilla joten he eivät voi esittää tuollaista materiaalia näytiksi siitä että ovat jo itsekin jotakin yrittäneet.- säälinteitä
Tulipahan nyt ensimmäistä kertaa elämässäni laitettua yhtään mihinkään keskustelupalstalle kysymystä ja kommenttia kun ajatteli että sieltä saisi apua kun ei mistään muualta, eipä tule näitä keskusteluja koluttuakaan, voin todeta että oli kyllä samalla myös vihoviimeinen kerta kun näille oman elämänsä luusereille mitään kysymyksiä kysyn, Toivon vain jatkon kannalta että jos teille on minkä tahansa asian kanssa avun tarvetta niin vastaanotto on samanlainen kun itse tarjoamanne. :DDDD Mun puolesta käykää syvälliset keskustelunnu ihmeessä vaikka tässä keskustelussa, itse aion tämän nyt sulkea enkä enään avata, niin paljon mielipiteenne kiinnostaa, sillä voi ehkä vessanpaperin korvata. EIkun kevään jatkoa ja istukaa peukaloon!
- no-voi-sentään
säälinteitä kirjoitti:
Tulipahan nyt ensimmäistä kertaa elämässäni laitettua yhtään mihinkään keskustelupalstalle kysymystä ja kommenttia kun ajatteli että sieltä saisi apua kun ei mistään muualta, eipä tule näitä keskusteluja koluttuakaan, voin todeta että oli kyllä samalla myös vihoviimeinen kerta kun näille oman elämänsä luusereille mitään kysymyksiä kysyn, Toivon vain jatkon kannalta että jos teille on minkä tahansa asian kanssa avun tarvetta niin vastaanotto on samanlainen kun itse tarjoamanne. :DDDD Mun puolesta käykää syvälliset keskustelunnu ihmeessä vaikka tässä keskustelussa, itse aion tämän nyt sulkea enkä enään avata, niin paljon mielipiteenne kiinnostaa, sillä voi ehkä vessanpaperin korvata. EIkun kevään jatkoa ja istukaa peukaloon!
Heh. Aika epäkohteliasta väkeä nämä "ensimmäistä kertaa" palstalle kirjoittelevat avuntarvitsijat joilla ei ole mitään pyrkimyksiä teettää kotitehtäviään muilla ja siten saada kurssin läpäisemiseen tarvittavat pisteet ilman omaa työpanosta.
Seuraavan kerran kun joku haluaa apua laittakoon valokuvana näytille mitä on jo itse asian eteen tehnyt. Vastaanotto on silloin aivan toisenlainen.
- martta00
3. Putkilämmönsiirtimellä lämmitetään kemikaaliseosta (Cp=1800J/kgK). Seos virtaa lämmönsiirtimen putkessa massavirralla 3kg/s. Seos on 20 celciuksen lämpötilassa ennen lämmönsiirrintä. Vaipan puolella virtaa vesi (Cp=4,18kJ/kgK) massavirralla 2kg/s ja veden lämpötila on 110 celcius astetta ennen lämmönsiirrintä. Lämmönsiirtopinta-ala kemikaaliseoksen ja veden välissä on 7 m2 ja lämmönläpäisyluku koko lämmönsiirtimelle U= 1200 w/ m2K. Laske missä lämpötilasssa vesi ja kemikaaliseos tulevat ulos lämmönsiirtimestä?
Tämä onkin jo hieman vaikeampi tehtävä. Ei taatusti ratkea ainakaan lukiotason tiedoilla :).
Minä ratkaisisin tämän näin: veden lämpökapasiteettivirta on 2 kg/s*4,2 kJ/kgK = 8,4 kW/K (Cmax) ja kemikaalin 3*1,8 = 5,4 kW/K (Cmin). Näistä saadaan suhde R = Cmin/Cmax = 5,4/8,4 = 0,643. Lämmönsiirtimen ns. dimensioton konduktanssi on z = UA/Cmin = 1,2*7/5,4 = 1,556. Oletetaan puhdas vastavirtalämmönsiirrin, jolloin sen ns. lämpötilahyötysuhde
epsilon = (e^(R-1) -1)/(Re^(R-1) - 1) = 0,675 (tätä varten on olemassa myös erityisiä käyrästöjä).
Lämpötilahyötysuhde epsilon on toisaalta epsilon = deltaTmax/theta, jossa theta on nyt 110 - 20 = 90 K. Siten 0,675 = (T2 - 20)/90, josta kemikaalin ulostulolämpötila T2kemikaali = 20 0,675*90 =80,8°C. Veden ulostulolämpötila on puolestaan T2vesi = 110 - 0,643*0,675*90 = 70,9°C. Lämmönsiirtimen tehoksi tulee vielä 2,0*4,2*(110 - 70,9) = 328,4 kW.- martta00
jaahas, aloittaja ehtikin jo häipyä..
- Joakim1
Kyllä tuo pitäisi olla lukiotasoinen tehtävä, kun lämmönläpäisyluku on annettu ja kaavat tiedossa. Siinä käytetään logaritmista lämpötilaeroa. Kaavat löytyy vaikkapa täältä (sivu 4): https://www.motiva.fi/files/11078/Energiatehokas_lammonsiirto_opas.pdf
328 kW näyttää olevan oikea vastaus. - koira.söi.kotitehtävät
martta00 kirjoitti:
jaahas, aloittaja ehtikin jo häipyä..
Ei se mihinkään häipynyt. Palautuspäivä kotitehtävillä on ilmeisesti maanantaina joten viimeiseen asti odottelee muiden antamia ratkaisuita.
- zetorleikkasikiinni
Älä täältä kysy, täällä vain vittuillaan kysyjille, koska pitää "itse tehdä töitä ja nähdä vaivaa."
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
eerikäinen novassa sanoi ei kukaan enää aja manuaalivaihteilla
meillä on 3 autoa talissa ja kaikissa manuaalilaatikot, on meillä vielä tämmöiset vaikka toisin puhutaan.2422576Ilo, joka nousee silmiisi saakka
kun katseemme kohtaavat. Olet energinen, aito, ihana. Välillä tuijotat suoraan silmiini - enkä hämmenny, katson takaisin691796Jokaisella on omat syntinsä
Minä olisin niin mielelläni sinun. Ehkä joskus viittasitkin siihen. Olet nainen ajatuksissani jatkuvasti ja taidat tietä881640- 601634
En oikeasti
Tiennyt että sinulla on ollut vaikeuksia ja huonoja aikoja. Olen oikeasti pahoillani, ja olisin myös toiminut eritavoin173159790-luvulla maa syöksyi lamaan, ja silloinkin oli syypäinä samat tahot kuin nyt
Laman aiheuttajat olivat demarivetoinen virheellinen finanssipolitiikka, sekä ay-liikkeen taipumattomuus tilanteessa mik1491309Vakava varoitus perussuomalaisista!
Keskustan Annika Saarikolta veret seisauttavaa tekstiä, lukekaa uutinen kokonaisuudessaan, tässä siitä maistiainen: ”Ke2601268- 1731007
Olisitko ihminen minulle. Ihan ihminen vain.
Tiedätkö, että saan kyyneleet silmiini, niin syvästi sinua kaipaan. Meidän välillä on jotain todella syvää, kaunista ja56949Mä olisin niin iloinen
Jos vielä joskus nähtäis.. Ollaanko tulkittu mies toisiamme väärin?. Kumpikin luuli ettei toinen tykkää, vaikka molemmat62857