Föreläsning 4: Värmeöverföring och värmeväxlare (Giovanis) Denna Är Inge Bra

Question 1

Vilka tre värmeledningstyper jobbar vi med?

Answer 1

Ledning (conduction)
Strålning (radiation)
Konvektion (convection)

Question 2

Ledning (conduction)

(Giovannis notes and formula)

Answer 2

qx’’ = - k * dT / dx

• Molecular activity, random motion

Question 3

Heat flow rate

Giovannis formula

Answer 3

(q prick) = - k * A * dT / dx

Question 4

Är ledning (conduction) större i solida material eller i gaser?

Answer 4

Solida

Question 5

Beror leding enbart på densitet? Om inte vad mer påverkar?

Answer 5

Nej, det påverkas också av temperatur

Question 6

Vilka antaganden görs vid “heat diffusion equation 2” vid beräkning av (?)ledning?

Och hur ser ekvationen ut?

Giovannis notes

Answer 6

• steady state
• one dimensional
• no heat source

d / dx ( k * dT / dx ) = 0

Question 7

Ledning (conduction) genom en vägg (Vad blir R)

Answer 7

(Inne) R = 1 / (h1 * A) + LA / (kA * A) + LB / (kB * A) + LC / (kC * A) + 1 / (h4 * A) (Ute)

Question 8

Konvektion (convection)

Giovannis notes

Answer 8

• random molecular particle motion
• bulk macroscopic motion of the fluid
• heat transfer close to a wall due to a moving fluid
• thermal boundary layer

Question 9

Forced convection (påtvingad konvektion)

Answer 9

The flow is caused by external means, such as by a fan, a pump, or atmospheric winds.

Question 10

Natural convection (naturlig konvektion)

Answer 10

The flow is induced by buoyancy forces

Densitetsskillnader som ofta orsakas av temperaturskillnader.

Question 11

heat flux

Giovannis formel

Answer 11

q’’ = h (Ts - T∞)

Question 12

heat transfer rate

Newtons law of cooling

Giovannis formel

Answer 12

(q prick) = h * A * θ

θ = temperature difference
A = area
h = not a constant but kinda, depends om material and state

Question 13

Reynolds number

Giovannis formel

Answer 13

Re = ρ * u∞ * L / μ

Question 14

The 3 types of Heat exchangers

Giovanni

Answer 14

Evaporative ( air and water are brought into direct contact with each other in order to reduce the water’s temperature)

Recuperative (Separate flow paths for each fluid throughout its passages and heat is transferred through the separating walls)

Regenerative (heat from the hot fluid is intermittently stored in a thermal storage medium before it is transferred to the cold fluid.

Question 15

3 types of recuperative heat exchangers

Giovanni

Answer 15

Co-current
Countercurrent
Cross current

Question 16

Kan man veta om det är co-current (medströmsvärmeväxlare)?

Answer 16

Nej. Antingen vet man att det är countercurrent eller så kan det vara båda

Question 17

Hur vet man att det är countercurrent?

Answer 17

Countercurrent då går varma vätskan och kalla vätskan i olika riktningar vilket gör att den varma vätskans exit temperatur kan vara lägre än den kalla vätskans exit temperatur. Det går inte när det är co-current

Question 18

Vad är skillnaden mellan Δ och θ? (värmeväxlare)

Giovanni

Answer 18

θ är skillnaden mellan de olika vätskornas temperatur vid ett viss läge i värmeväxlaren

Δ är skillnaden mellan en vätskas nuvarande temperatur och dess starttemperatur

Question 19

LMTD: Logaritmic mean temperature difference

Giovannis formel

Answer 19

θm = (θ1 - θ2) / ln (θ1 / θ2)

Convert to Kelvin