Φυσική ροή - Ελκυσμός

[VSEng]

Σχεδιάζω και μελετάω κάποια κατασκευή στη βιομηχανία. Ένα από τα πράγματα που χρειάζομαι είναι να τοποθετήσω εξωτερικά της κατασκευής ένα μεταλλικό σκίαστρο ώστε να μειώσω την επίδραση της ηλιακής ακτινοβολίας. Η κατασκευή δεν εδράζεται στο έδαφος αλλά αναρτάτε. Γνωρίζει κανένας την απόσταση που πρέπει να απέχει το σκίαστρο από την κατασκευή ώστε να έχω τη βέλτιστη φυσική ροή και των καλύτερο ελκυσμό?

Γνωρίζω ότι υπάρχει σχέση μεταξύ της απόστασης μεταξύ σκιάστου και σκιασμένης επιφάνειας προς ύψος της σκιασμένης επιφάνειας για να έχω ικανοποιητική φυσική ροή περιφερειακά της κατασκευής που περιβάλλεται από κάποιο σκίαστρο.

Επίσης μπορεί κάποιος να με παραπέμψει σε κάποιο site ή βιβλίο όπου πιθανό να βρω την παραπάνω πληροφορία?

[CostasV]

Ενα σκιτσάκι θα βοηθούσε.

 

Βλέπω ότι δίνεις σημασία στην φυσική ροή που υποθέτω ότι θεωρείς ότι θα είναι ανοδική. Δεν θα υπάρχουν πλευρικά ανοίγματα προς το περιβάλλον (ατμόσφαιρα), στο χώρο ανάμεσα στην κατασκευή και στο σκίαστρο; Αν υπάρχουν, τότε ΔΕΝ μπορεί να δημιουργηθεί (ακόμη και με νηνεμία) σημαντικό ανοδικό ρεύμα αέρα, καθώς τα πλευρικά ανοίγματα θα εξισώνουν κάθε θερμοκρασιακή διαφορά και κάθε διαφορά πιέσεως. Ασε που (καθώς η νηνεμία είναι η εξαίρεση) ο αέρας θα ακολουθεί την φορά του τοπικού ανέμου. Το οποίο μπορεί να είναι εξίσου ευεργετικό με το ανοδικό ρεύμα που αναζητάς.

 

Εάν δεν υπάρχουν πλευρικά ανοίγματα, τότε δώσε χονδρικές διαστάσεις (πλάτος, βάθος, ύψος). Υποθέτω ότι θα μπορεί να γίνει υπολογισμός σαν καμινάδα.

[VSEng]

Το μηχάνημα που σχεδιάζω χοντρικά θα έχει διαστάσεις 500mm x ύψος=800mm x βάθος=312mm και θα περιέχεται μέσα σε άνα άλλο μεταλλικό κουτί το οποίο θα "παίζει" το ρόλο του σκίαστρου. Το άλλο μεταλλικό κουτί θα επιτρέπει τη ροή αέρα από κάτω προς τα πάνω, έξοδος αέρα από περιφεριακά επάνω. Αυτό που χρειάζομε είναι πόσο μεγαλύτερο θα είναι το σκίαστρο σε σχέση με το μηχάνημα ώστε να έχω ικανοποιητική ροή αέρα μεταξύ του σκιάστρου και του μηχανήματος. Χοντρικά αυτό είναι ένα μέρος του προβλήματος που μελετάω και σχεδιάζω, κάνοντας χρήση 3d λογισμικού και μεθόδων πεπερασμένων όγκων.

[traxanas]

2 περιπτωσεις...

 

1η)Η απόσταση μεταξύ των δύο τοιχωμάτων μεγάλη, οπότε κάθε επιφάνεια συμπεριφέρεται σαν μόνη της, οπότε υπολογίζεις εύκολα για ελεύθερη μεταφορά θερμότητας.

 

2η)Η απόσταση μεταξύ των τοιχωμάτων μικρή σε σχέση με τις διαστάσεις των τοιχωμάτων οπότε επίσης εύκολα υπολογίζεις με Gr, Nu, Pr την μετάδοση θερμότητας..

 

Αν μου δώσεις τις θερμοκρασίες του εσωτερικού τοιχώματος και του εξωτερικού, θα σου υπολογίσω την μετάδοση θερμότητας που θα έχεις..

[CostasV]

Αν κατάλαβα καλά, μιλάμε για κάτι τέτοιο;

[VSEng]

Αν κατάλαβα καλά, μιλάμε για κάτι τέτοιο;

 

Ναι, με ενδιαφέρει το διάκενο μεταξύ μηχανήματος και σκιαδίου, ώστε να έχω βέλτιστη ροή αέρα που να "λούζει" το μηχάνημα με φυσικό τρόπο. Όσον αφορά τις θερμοκρασίες αυτές είναι που μελετώνται. Δηλαδή γνωρίζω τα watt εντός του μηχανήματος και θέλω να ψύξω το εσωτερικό του μηχανήματος εάν είναι δυνατό με φυσικό τρόπο. Επίσης γνωρίζω τα watt/m^2 που επιδρούν από τον ήλιο πάνω στο σκιάδιο. Τέλος ήδη έχω κάνει κάποιες αναλύσεις με πεπερασμένους όγκους με διαφορετικά διάκενα έχοντας πάρει αποτελέσματα θερμοκρασιών που αναπτύσσονται στα σημεία ενδιαφέροντος εντός του μηχανήματος, οπότε έχω μία τάση στο μέγεθος της βέλτιστης τιμής του διακένου. Απλός διότι κάνω επαναλαμβανόμενες αναλύσεις (μου τρώνε πολύ χρόνο) μέχρι να βρω το επιθυμητό διάκενο που να μου δημιουργεί τον βέλτιστο ελκυσμό και την καλύτερη ροή αέρα γύρω από το μηχάνημα θα ήθελα μήπως υπάρχει κάποια πληροφορία στη βιβλιογραφία (ατμοπαραγωγούς, καμινάδες) ή εάν το γνωρίζει κάποιος για να το βρω ποιο γρήγορα και να κάνω λιγότερες αναλύσεις.

[CostasV]

Το ερώτημά μου είναι : Η τοποθέτηση του σκιάστρου επιλέχθηκε για να βελτιώσει μέσω του φυσικού ελκυσμού την απαγωγή θερμότητας, ή για άλλους λόγους και μαζί με τους άλλους λόγους θέλεις να δεις πόσο θα επηρεάσει (μέσω του φυσικού ελκυσμού) την απαγωγή θερμότητας;

 

Το ρωτάω, διότι είτε πρόκειται για μκρές θερμοκρασίες, είτε πρόκειται για μεγάλες θερμοκρασίες, εάν το ύψος της καμινάδας είναι της τάξης του 1 μέτρου, δεν θα υπάρχει αξιόλογος φυσικός ελκυσμός.

 

Για τι τάξη μεγέθους kW μιλάμε από την μεριά του μηχανήματος;

[VSEng]

Ο κύριος λόγος είναι να "αναχαιτιστεί" η επίδραση του ήλιου και μαζί με αυτόν το λόγο θέλω να έχω φυσικό ελκυσμό για απαγωγή θερμότητας.

Πως εκτίμησες το 1 μέτρο ελάχιστο ύψος καμινάδας? Προέρχεται από την εμπειρία ή υπάρχουν κάποιες σχετικές σχέσεις?

[CostasV]

Οι ηλιακές ακτίνες μπορούν να ανεβάσουν την θερμοκρασία μιας μεταλλικής επιφάνειας (ανάλογα με την γωνία πρόσπτωσης και το χρώμα της), χωρίς να λάβουμε υπόψη προσδιδόμενη θερμότητα από το ίδιο το μηχναάνημα, σε θερμοκρασία έως και 60 degC.

Εάν η θερμοκρασία αυτή θεωρείς ότι είναι πολύ υψηλή και θέλεις να την μειώσεις, τότε η τοποθέτηση σκίαστρου (χωρίς να λάβουμε υπόψη φαινόμενα ελκυσμού) που θα σταματά την άμεση ηλιακή ακτινοβολία, θα χαμηλώσει την θερμοκρασία αυτή στα επίπεδα της μέγιστης θερμοκρασίας περιβάλλοντος (που το καλοκαίρι είναι περίπου) 45 degC.

 

Χρειάζεσαι χαμηλότερη θερμοκρασία;

 

Αν όντως χρειάζεσαι χαμηλότερη θερμοκρασία, και η συσκευή είναι ευαίσθητη σε αύξηση π.χ. κατά 5 degC (δηλαδή εάν η θερμοκρασία επιφάνειας αυξηθεί από 35 σε 40 degC) τότε η εξασφάλιση της χαμηλής θερμοκρασίας θα πρέπει να γίνει με άλλο τρόπο (π.χ. βεβιασμένη κυκλοφορία) και όχι με φυσική κυκλοφορία.

 

Το 1 μέτρο το είπα στηριζόμενος στο "...θα έχει διαστάσεις 500mm x ύψος=800mm x βάθος=312mm ..." και στο σκαρίφημα skiasto.jpg που επισύναψα. Για "καμινάδα"-σκίαστρο με ύψος 1 μέτρο, ο φυσικός ελκυσμός είναι τόσο χαμηλός (σε Δp) ώστε οι ατμοσφαιρικές διακυμάνσεις (άνεμος) να μην τον καθιστούν αξιόλογο

[traxanas]

φυσικος ελκυσμος προϋποθέτει μεγάλη υψομετρική διαφορά...

 

στην ουσία χρειάζεται να φτιάξεις έναν αγωγό όπου εκει μέσα θα βάλεις το μηχανημά σου... γύρω απο το μηχάνημα ας περιβάλλεται εκτος απο τον μεταλλικό αγωγό, και με κάποια μόνωση για αποφυγή της ακτινοβολίας απο την θερμαινόμενη επιφάνεια του σκιάστρου..

 

θα υπολογισεις στις δύσκολες συνθήκες νηνεμίας με πολύ ηλιοφάνεια, την ανοδική τάση του αέρα μέσα στον αγωγό απο τις διαφορές πυκνοτήτων του αέρα μεταξύ του αέρα του περιβάλλοντος και του ζεστού αγωγού απο τον ήλιο..

 

αλήθεια τι ποσό θερμότητας θέλεις να απάγεις?