Minua kiinnostaa ajatus mitä tapahtuu kun nopeasti liikkuva höyry muuttuu vedeksi.
Oletetaan vaikka halkaisijaltaan 10 cm putki. Putkeen ajetaan vaikkapa 300 asteista höyryä 200 km/h vauhdilla ja painetta olisi vaikka 10 bar.
Suoraa putkea olisi kylmässä pakkasessa ja höyry alkaisi jäähtyä ja lopulta muuttua vedeksi.
Siinä vaiheessa kun höyry on tiivistynyt vedeksi, onko vesimolekyylien nopeus vielä tuo sama 200 km/h joten vesi syöksyisi kapeana norona suurella nopeudella putkessa.
Vai hidastuuko vesimolekyylien nopeus kun kaasu jäähtyessään alkaa kutistua.
Toisaalta voi olettaa että höyryn "kutistuminen" hidastaa vesimolekyylien nopeutta, mutta toisaalta kun paine saa aikaan kiihtymistä.
Tämä on vain mielenkiintoinen dilemma joka askarruttaa mieltäni.
Höyry vedeksi
14
1429
Vastaukset
- Nettilapio
Asiaa on tutkittu paljon, koska sillä on melkoinen tekninen merkitys esimerkiksi höyryturbiineissa. Tässä yksi paperi noin aluksi:
www.icpws15.de/papers/99_Nucl-07_White.pdf- Pähkääjä
Enpä tuota lontootaa tajua maallikko. Se on toki selvää että paljon on tutkittu ja laskettu. Mikähän mahtaa olla höyryn virtausnopeus, lämpötila ja paine voimalan turbiinissa.
Akkiä luulisi että höyryveturin mäntäsysteemillä saisi paremmin voiman talteen kuin noihin pieniin siipiin puhaltamalla. - martta0
Pähkääjä kirjoitti:
Enpä tuota lontootaa tajua maallikko. Se on toki selvää että paljon on tutkittu ja laskettu. Mikähän mahtaa olla höyryn virtausnopeus, lämpötila ja paine voimalan turbiinissa.
Akkiä luulisi että höyryveturin mäntäsysteemillä saisi paremmin voiman talteen kuin noihin pieniin siipiin puhaltamalla.Tyypillisessä höyryvoimalaitoksessa höyryn lämpötila ja paine juuri ennen turbiinia on noin 510-540 C ja 100-200 bar. Turbiinin jälkeen lämpötila on vain 20-30 C ja paine noin 0,02-0,03 bar (absoluuttinen paine). Höyry virtaa turbiinin sisällä keskimäärin ehkä noin 150-200 m/s.
Höyryturbiinin hyötysuhde on huomattavasti korkeampi kuin hörykoneen. - Pähkääjä
martta0 kirjoitti:
Tyypillisessä höyryvoimalaitoksessa höyryn lämpötila ja paine juuri ennen turbiinia on noin 510-540 C ja 100-200 bar. Turbiinin jälkeen lämpötila on vain 20-30 C ja paine noin 0,02-0,03 bar (absoluuttinen paine). Höyry virtaa turbiinin sisällä keskimäärin ehkä noin 150-200 m/s.
Höyryturbiinin hyötysuhde on huomattavasti korkeampi kuin hörykoneen.Johtuuko tämä jööhtyminen siitä kun höyryn paine laskee ja tiheys pienenee?
Eli sama ilkiö kuin jöääkaapissa tms. kylmäkoneessa? - martta0
Pähkääjä kirjoitti:
Johtuuko tämä jööhtyminen siitä kun höyryn paine laskee ja tiheys pienenee?
Eli sama ilkiö kuin jöääkaapissa tms. kylmäkoneessa?Höyryn lämpötilan laskeminen turbiinissa johtuu nimenomaan siitä, kun paine laskee voimakkaasti ja samalla ominaistilavuus kasvaa rajusti (höyry niinsanotusti paisuu). Lisäksi höyry luovuttaa energiastaan noin reilun kolmasosan. Tällä energialla pyöritetään turbiinin akselia ja samalla generaattoria. Höyry myös nesteytyy osittain, turbiinista poistuvassa höyryssä on noin 10 % nestemäistä vettä pieninä pisaroina.
- tuota !
>
Toki etenemisnopeus säilyy, mutta eihän siitä ihan noroa taida tulla vaan pienipisaraisena sumuna vesi sitten liikkuisi tiivistyttyään.- Pähkääjä
Jossain vaiheessahan tuo sumu tiivistyisi vedeksi, jos oletetaan että tuo putki olisi tarpeeksi pitkä ja riittävän kylmä.
Siis tuota pähkään, kai se noroksi se vesi menee lopulta, ja nopeus on tuo 200 km/h, koska mitään jarruttavaa voimaa ei ole.
Siis ajatuksena absurdi, mutta muuta ratkaisua en kyllä näe. - kuitenkaan !
Pähkääjä kirjoitti:
Jossain vaiheessahan tuo sumu tiivistyisi vedeksi, jos oletetaan että tuo putki olisi tarpeeksi pitkä ja riittävän kylmä.
Siis tuota pähkään, kai se noroksi se vesi menee lopulta, ja nopeus on tuo 200 km/h, koska mitään jarruttavaa voimaa ei ole.
Siis ajatuksena absurdi, mutta muuta ratkaisua en kyllä näe.>
Ei välttämättä. On monia aerosoleja, jotka ovat pysyviä. Mikään laki ei siis komenna, että tuon veden pitäisi tiivistyä vesinoroksi. Edes siinä tapauksessa, että tuo sumu jäätyy, ei välttämättä tapahdu mitään tiivistymistä. Pikkuhileiden nopeus on sitten 200 km/h, jos tosiaan jarruttavia voimia ei ole.
- Maramaramara
Mennäänpä pidemmälle. Annetaan faasimuutoksia tapahtua 2 kertaa eli kaasusta nesteeksi ja nesteestä kiinteäksi. Oletetaan, että virtaama on stationäärinen, eli putken alkupäästä tulee koko ajan sama moska. Kokonaisentalpia säilyy, mutta faasimuutokset muokkaavat veden tilaa putkessa. Kyllä se hidastuu, vieläpä merkittävästi.
- martta0
Jos sulla on vesihöyryä 300 C lämpötilassa ja 10 bar paineessa, niin höyryn tiheys on 3,88 kg/m3. Jos putken halkaisija on 10 cm ja virtausnopeus 200 km/h, niin putkessa kulkee vesihöyryä 1,69 kg/s. Tämä massavirta ei muutu, vaikka vesihöyry tiivistyisi nesteeksi (vedeksi). Tiivistyminen tapahtuu 10 bar paineessa heti, kun lämpötila alittaa 180 C. Tiivistyneen nestemäisen veden tiheys 10 bar paineessa ja 180 C lämpötilassa on 784 kg/m3. Koska massavirta pysyy samana (vakiona), niin tiivistyneen nestemäisen veden virtausnopeus olisi enää U = massavirta/(tiheys x pinta-ala) = 1,69 / (784 x 3,1416 x 0,1^2/4) = 0,275 m/s, mikä vastaa nopeutta alkuperäisessä yksikössä 0,99 km/h. Eli aika paljon se hidastuu...
- Pähkääjä
Kun tarkemmin pähkäsin, tulin ajatukseen että hidastuu, sillä muistan kun pienenä leikin lasisella kardemummaputkella. Tein putkeen sen korkista männän, teippasin korkin tiivisteosan pyöreän kynän päälle, vettä putkeen ja kynttilällä lämmitin. Kovalla paineella työnsi, mutta tiivistyessään imi männän takaisin pohjaan.
Mutta eikö tämä nesteen tiivistymien ja hidastuminen aiheuta alipaineen putkeen?
Eli alkupään höyryynkin tulee imua jonka supistuva höyry aiheuttaa?
Ja eikö tämä alipaine aiheuta höyryn jäähtymistä ja siten nopeuttaa tiivistymistä?
Tämä jäähtyminen varmaan antaa lisää tehoa höyryturbiinin siipiin? Pähkääjä kirjoitti:
Kun tarkemmin pähkäsin, tulin ajatukseen että hidastuu, sillä muistan kun pienenä leikin lasisella kardemummaputkella. Tein putkeen sen korkista männän, teippasin korkin tiivisteosan pyöreän kynän päälle, vettä putkeen ja kynttilällä lämmitin. Kovalla paineella työnsi, mutta tiivistyessään imi männän takaisin pohjaan.
Mutta eikö tämä nesteen tiivistymien ja hidastuminen aiheuta alipaineen putkeen?
Eli alkupään höyryynkin tulee imua jonka supistuva höyry aiheuttaa?
Ja eikö tämä alipaine aiheuta höyryn jäähtymistä ja siten nopeuttaa tiivistymistä?
Tämä jäähtyminen varmaan antaa lisää tehoa höyryturbiinin siipiin?Hei martta0
Tuo höyryasia askarruttaa vieläkin mieltäni.
Varmaan kaiken voi osoittaa kuten on....
Jos viitsit niin kirjoita osoitteeseen: [email protected]
Eli olen se laskutaidoton pähkääjä. Kerron sitten lisää asiasta.- noh !
>
Mutta mikäänhän ei määrää, että tuo vesi tiivistyisi koko putken täyttäväksi vesipatsaaksi. Tiivistyminen voi olla vain sumuksi menemistä, jolla tosiaan on sama nopeus kuin höyryllä: virtauksen tiheys nimittäin säilyy hyvinkin siinäkin tapauksessa, että vesi tiivistyy (joka on siis vesihöyryn tiheys).
Alipaine tuonne tietenkin tulisi, mutta siitä ei nyt ollut kyse. - martta0
noh ! kirjoitti:
>
Mutta mikäänhän ei määrää, että tuo vesi tiivistyisi koko putken täyttäväksi vesipatsaaksi. Tiivistyminen voi olla vain sumuksi menemistä, jolla tosiaan on sama nopeus kuin höyryllä: virtauksen tiheys nimittäin säilyy hyvinkin siinäkin tapauksessa, että vesi tiivistyy (joka on siis vesihöyryn tiheys).
Alipaine tuonne tietenkin tulisi, mutta siitä ei nyt ollut kyse.Tuo minun laskema esimerkki pätee tietenkin pystysuorassa putkessa, jolloin se todellakin täyttyy kokonaan nestemäisellä vedellä ja liikkuu eteenpäin (ylös) nopeudella 0,275 m/s. Vaakasuorassa putkessa höyrystä syntyy vain osittain putken täyttämä vesipatja, jonka liikkumisnpeutta ei noin vain voi laskea. Missään tapauksessa se ei kuitenkaan ole 200 km/h.
Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.
Luetuimmat keskustelut
Vedonlyöntiä .
Olen valmis lyömään ison vedon , että homma kaatuu . Jos kerta Sivonen ei lähde mukaan , niin ei tuoho usko kukaan muuka363545- 113278
- 1443064
Mikä on pahinta, mitä kaivatullesi
pelkäät tapahtuvan? Jos kuolemaa, vakavia sairauksia yms. ei lasketa?1032635Turvaan tulleet lähettävät omia lapsiaan vaaraan - hullua
MOT-ohjelman jakso ”Loma vaihtui kahleisiin” kertoi, kuinka Suomessa ja muualla Euroopassa asuvat somaliperheet lähettäv742615- 441435
Hei Antti. Minähän varoitin jo 2 v sitten, ettei sinusta tule pääministeriä, vaikka kuinka
voittaisit vaalit. Vasurit ovat aina puukottaneet toisiaan selkään, eivät koskaan edestäpäin. Marinistit varsinkin IL t61388Päivi Räsänen sai kutsun kongressiin todistajaksi.
Pystyykö Päivi pysymään totuudessa ja kertomaan kongressille, että raamattu ei ole lakikirja jota pitäisi noudattaa poli3971148Minkä kouluarvosanan (4-10) annat Thank God, sä tulit! sarjalle?
Katsoitko Thank God, sä tulit!? Uusi viihdeohjelma ei ollut kaikkien makuun, mutta jotkut tykkäsivät. Minkä kouluarvos511067Kaikkea hyvää kaikki
Kaikkea hyvää kaikki ja positiivisia ja hyviä asioita. Kylmää on kovia pakkasia. Pikku hiljaa kevättä kohti taas. Voimaa6900