Opwarmen cilinder

Chris stelde deze vraag op 31 maart 2005 om 14:10.
Hoe lang duurt het om een cilinder met een vloeistof 10°C op te warmen. De temperatuur in de cilinder is kouder dan de omgevingtemperatuur. De cilinder is geisoleerd. De invloeden op de cilinder zijn: - omgevingtemperatuur - een wind van 10 m/s - zonnestralen

Reacties

Melvin op 31 maart 2005 om 16:20
Beste Chris,De situatie die je beschrijft is nogal vaag. Zou je hem wat beter kunnen omschrijven?Groeten,Melvin
Chris op 01 april 2005 om 15:41
Melvin, en eventuele andere wizardsIk heb een geisoleerde leiding die gevuld is met een stilstaande vloeistof, water. Deze leiding is van ordinair koolstofstaal met een diameter van 219 mm. De wanddikte van deze leiding is 8.2 mm. Om deze leiding is glaswol geplaatst met een dikte van 51 mm. Hieromheen is een aluminium schaal geplaatst met een dikte van 0.4 mm. De inhoud van de leiding heeft een temperatuur op t=0 van 10°C. De buitentemperatuur is 20°C. Als we rekening houden met een wind die waait met een snelheid van 10 m/s om deze leiding en de zon kan er met een kracht van 130 w/m2 op schijnen wat wordt dan de temperatuur na 3600 s als de omgevingsomstandigheden niet veranderen. M.a.w maak hier een dynamisch model van. Ik denk dat dit een hele aardige uitdiging is. Zelf lukt het me absoluut niet.[nat] :)
Melvin op 03 april 2005 om 20:46
Beste Chris,Tja, hier is geen direkt antwoord op te geven, het is een te ingewikkeld probleem om met het uitschrijven van wat formules op te lossen, tenminste, ik zou zo niet weten hoe dat zou moeten.Je zei dat het een model moest worden. Ik denk dat je het beste een computermodel kunt gebruiken. Zo kan je door veel kleine stappen (bijvoorbeeld 5 sec.) te gebruiken een goed antwoord krijgen. Kan je zo'n computermodel opstellen?Zo niet, vrees ik dat je een heel grove benadering moet maken om het rekenwerk enigzins beperkt te houden, zoals het verwaarlozen van het glaswol en het koolstofstaal.Of je nou een computermodel maakt of niet, ik zou de wind verwaarlozen en gerust kan zeggen dat die ervoor zorgt dat de buitenluchttemperatuur constant op 20 graden wordt gehouden.Ik vrees dat je hoe dan ook toch een computermodel moet opstellen, of -wat veel sneller gaat- gewoon in het echt uitproberen.Sorry, maar meer kan ik je denk ik niet helpen.Als je vragen hebt over het opstellen van het (niet onomvangrijke) computermodel, kan ik je daar wel bij helpen.Groeten,Melvin
Patrick op 07 april 2005 om 20:24
Beste Chris,hetgeen jij wil met betrekking tot de cillinder kan wel opgelost worden. Wat je hiervoor moet doen is een warmte balans maken over een infinitsimaal element cillinder. Echter jouw systeem met water maakt het sowieso moeilijk. Je krijgt hier een partiele differentiaal vergelijking voor waar je met recht U tegen mag zeggen ;). Dit heeft er namelijk mee te maken dat er naast de geforceerde convectie van de wind (die redelijk makkelijk in te voegen is) je ook vrije convectie van het water krijgt. Ik denk dat je dit systeem eens moet vereenvoudigen door te stellen dat het water ideaal gemengd wordt. Dan nog wordt dit een opgave die zelfs voor de nodige academici een pittig geval is.GreetzPatrick

Plaats een reactie

+ Bijlage

Bevestig dat je geen robot bent door de volgende vraag te beantwoorden.

Clara heeft veertien appels. Ze eet er eentje op. Hoeveel appels heeft Clara nu over?

Antwoord: (vul een getal in)