warmtewisselaar

[Xilvo]

Bij tegenstroom gebruik je voor het gemiddelde temperatuurverschil het logaritmisch gemiddelde:
\(\frac{\Delta T_L-\Delta T_R}{\ln \Delta T_L-\ln \Delta T_R }\)

Bij bekende in- en uitstroomtemperaturen kan je dan, bij bekend oppervlak de warmteoverdrachtscoëfficiënt bepalen.
Of je omgekeerd de uitstroomtemperaturen makkelijk kunt bepalen zou ik uit moeten zoeken. Lang geleden dat ik het gebruikt heb.

[HansH]

ik heb een tijdje geleden een stukje software geschreven wat een tegenstroomkoeler kan doorrekenen tbv bierbrouwen, dus bier koelen met water in een tegenstroomkoeler.
hier de vergelijkingen die ik gebruikt heb en de vertaling naar software via een array van koelersegmentjes

Mathcad - wortkoelen1a

(73.85 KiB) 33 keer gedownload

en hier een plaatje van de weergave op het scherm:

in het programma bestaat de koeler uit 31 segmentjes
je kunt op elk moment waardes wijzigen zoals koelwater temperatuur wort temperatuur etc.
dit zou ook bruikbaar zijn voor het sommetje
hier de belangrijkste procedures (in delphi 7)

procedure TForm1.update_temperaturen;
var n:integer;
begin
for n:=0 to 31 do
begin
koeler1.water[n]:=xout(dt,koeler1.water[n],koeler1.wort[n],a,b);
koeler1.wort[n]:=yout(dt,koeler1.water[n],koeler1.wort[n], a, b);
end;
end;

implementation
Function xout(time, xin, yin, a, b:real):real;
begin
xout := yin - b * (yin - xin) / (a + b) + Exp(-(a + b) * time) * b * (yin - xin) / (a + b) * (1 - (a + b) / b);
end;

Function yout(time, xin, yin, a, b:real):real;
begin
yout := yin - b * (yin - xin) / (a + b) + Exp(-(a + b) * time) * b * (yin - xin) / (a + b);
end;

Function lin_interpol(x1,y1,x2,y2,x:real):integer;
var a,b:real;
begin
a:=(y1-y2)/(x1-x2);
b:=y1-a*X1;
lin_interpol:=round(a*x+b);
end;

[wnvl1]

Of je omgekeerd de uitstroomtemperaturen makkelijk kunt bepalen zou ik uit moeten zoeken. Lang geleden dat ik het gebruikt heb.

Met de NTU methode moet het lukken, denk ik, de \(\epsilon\) voor een tegenstroom warmtewisselaar staat op de wiki pagina.

https://en.wikipedia.org/wiki/NTU_method

[HansH]

er info hier nog een link naar een video van het tooltje
daar kun je zien hoe het ding settled in de tijdhttps://youtu.be/TZuo1XSb0KQ

[wnvl1]

Kan je Mathcad de het stelsel niet laten oplossen met beginvoorwaarden op verschillende punten. Dan is het minder werk om in te geven en krijg je een exactere oplossing? Niet evident, maar mogelijk kan het.

[wnvl1]

Blijkbaar heet zoiets: 'Two Point Boundary Value Problems'.

https://www.foo.be/docs-free/Numerical_ ... /c17-0.pdf

[HansH]

ja ik zou daar eens naar kunnen kijken. het is al weer een tijdje geleden dat ik in de details zat, dus zou er zelf weer even in moeten duiken, maar wilde jullie het wel even laten zien.

[ukster]

Hier worden 3 warmtebalansen van een circulaire tegenstroom warmtewisselaar beschreven met 3 PDV's

countercurrent doubel pipe heat exchanger

(417.6 KiB) 41 keer gedownload

[wnvl1]

Dat ziet er goed uit. Ze nemen bovendien ook nog de conductie in de richting van de stroming mee.