Форум 3DNews
Вернуться   Форум 3DNews > Железо > Охлаждение > Минусовые температуры

Ответ Создать новую тему
Опции темы Опции просмотра
Непрочитано 28.03.2011, 19:14   [включить плавающее окно]   #61
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата (Kraft) »
(теплота парообразования при этом меньше).
Во-первых бог с ней. А во-вторых - теплота парообразования воды слабо зависит от температуры.

Цитата (Kraft) »
Для любой температуры существует определённое давление, когда между испарением и конденсацией наступает равновесие - "точка росы" (если воды мало, она вся может испариться, и тогда теплоотдача будет производиться только массовым теплопереносом).
Как-то сложно говоришь...
Предположим, объем трубки 3мл
в нее налили скажем 0,3мл воды и вауумировали (ничего кроме воды и паров нет).
Диаметр трубки скажем 5мм. Тогда длина трубки 15см

Проведу расчет теплового потока при различных условиях. Буду считать заданной температуру снизу трубки (Тнагр) и сверху (Тохл). Градиент давления буду считать линейным. Перенос пара - теплоизолированным.
Вязкость паров воды приму равной 2e-5Па*с (все равно порядка того будет).
Варианты:
1. Тнагр=100, Тохл=99. Снизу трубки имеем давление Pнагр=101кПа, а сверху 97,9кПа. Такой перепад давления обеспечивает поток массы (в первом приближении, по Пуазейлю) = 1,25e-4 кг/с или 287Вт. В газовой фазе 2,4 мг паров.
2. Тнагр=80, Тохл=79. Снизу трубки имеем давление Pнагр=47,2кПа, а сверху 45,5кПа. Такой перепад давления обеспечивает поток массы (в первом приближении, по Пуазейлю) = 7e-5 кг/с или 162Вт. В газовой фазе 1,1 мг паров.
3. Тнагр=50, Тохл=49 - 50,6Вт. В газовой фазе 0,29 мг паров.
4. Тнагр=20, Тохл=19 - 12,9Вт. В газовой фазе 0,06 мг паров.
5. Тнагр=2, Тохл=1 - 4,5Вт. В газовой фазе 0,02 мг паров.

Т.е. перепад давления при любой температуре есть, и при любой температуре имеется конвективный перенос. Конечно, переносимый поток на один градус падает со снижением температуры, так как паров просто становится мало. Но именно градиент температуры и приводит к тому, что над жидкостью имеется отклонение от равновесия и жидкость кипит.
Но только стоит добавить воздуха, как вся красивая схема разлетается при низких температурах. Так как вместо градиента давления получается лишь градиент концентрации, и производительность в данном случае будет на порядки ниже.

Каково же влияние воздуха растворенного в воде?
Если собирали трубки холодным образом (вакуумировали при комнатной температуре, то
Тогда в воде исходной было около 8мг/л кислорода и 16мг/л азота. Т.е. в наших 0,3мл содержалось (24/1000)*0,3=0,007 мг воздуха. Т.е. порядка 190Па воздуха в трубке.
В 5-м варианте градиент давления паров воды был 49Па, т.е. в рассмотренном случае уже не будет упомянутой конвекции, а только диффузия.
В 4-м тоже не все хорошо. Перепад 140Па, а давление воздуха 200Па.
Вот в 3-м уже нормально. Перепад свыше 500Па, а давление воздуха 220Па. Хотя паразитный эффект около половины.
Так что можете оценить, до куда надо вакуумировать холодным способом. (порядка одной тысячной атмосферы по воздуху).

Уменьшить негативное влияние воздуха можно уменьшив количество жидкости, или заливая в горячем состоянии. растворимость кислорода и азота раза в 3-4 ниже при 100град, чем при комнатной температуре, соответственно и выделение его в трубке будет ниже.

PS Рейнольдсы оценивать было лень, вполне вероятно, что режим течения при температурах выше определенной будет турбулентным, это снизит потоки массы и тепла. Но, я хотел лишь оценочные расчеты провести.
PSS Учет теплообмена между парами и стекающей жидкостью же приведет, наоборот, к увеличению эффекта и к выравниванию линейного профиля температуры по вертикальной трубке. (без данного учета распределение скачкообразное). Вероятно, конечно.
PSSS А на спирте было бы все существенно лучше (6кПа при комнатной температуре против 2,3кПа у воды, и с температурной зависимостью тоже полный порядок). Еще на бензине можно - вообще класс (при комнатной температуре давление паров что-то около 25кПа).

Добавлено через 56 минут

ТТ в баню.

Реально мощности хорошие...
Можно следующую трубку сфарганить: скажем с водой, два метра длинной, сантиметр диаметром (внутренним). Внутрь воду соленую (LiCl, чтобы снизить давление паров, и зародышеобразователи обеспечить), греть при 400 градусах, а охлаждать при 350. То одна такая трубка будет перекачивать порядка 30-70кВт. Круто
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...

Последний раз редактировалось falc; 28.03.2011 в 20:13.
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 28.03.2011, 21:14   [включить плавающее окно]   #62
Kraft
Мужской Модератор
 
Аватар для Kraft
 
Регистрация: 03.06.2004
Адрес: Северный берег Белого моря
Цитата (falc) »
Как-то сложно говоришь...
Вот уж... А сам-то ?

Чудится мне, о разном говорим . Надо подумать...
Kraft вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Непрочитано 28.03.2011, 23:29   [включить плавающее окно]   #63
falc
Мужской Абсолютный
 
Регистрация: 03.03.2003
Адрес: Moscow city
Цитата (Kraft) »
Вот уж... А сам-то ?
Я просто привел тебе примеры, что вода кипит при любой температуре в данной системе, что расход жидкости на газовую фазу незначителен, что воздух - плохо...
__________________
Лучшее - враг хорошего. И нет ничего лучше, чем когда все хорошо...
falc вне форума  
Конфигурация ПК
Ответить с цитированием
Ответ Создать новую тему

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход


Текущее время: 04:03. Часовой пояс GMT +3.


Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2019, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2000-2017 3DNews. All Rights Reserved.
Администрация 3DNews требует соблюдения на форуме правил и законов РФ
Серверы размещены в Hostkey