Вглубь холодильника, или про градиент температур

Провел лабораторную работу по определению распределения температур в работающем противоточном прямом холодильнике на воде при разных расходах теплоносителя.

Холодильник: медная трубка диаметром 15мм и длиной около полутора метров (точно не помню, потом измерю), толщиной стенки 1мм  в нержавеющей рубашке.

Куб: 5.5л скороварка на 1 кВт электроплитке. Длинную силиконовую трубку резать не стал, уложил витками на крышку скороварки, скрепив витки изолентой.

Измерительное оборудование: NM8036  с прошивкой от steel.ne. Датчик DS18B20 из набора, вставлен в гильзу из трубочки от антенны с длинным кабелем из микрофонного провода, герметезирован изолентой. Кабель экранированный, два провода внутри.

Ход эксперимента: холодильник был расположен горизонтально с небольшим уклоном на выход.
После закипания воды в кубе измерялась температура выходящего теплоносителя и его расход. Затем датчик вставлялся во внутреннюю трубу холодильника до упора толканием кабеля, после чего вытаскивался с шагом 10см и фиксацией температуры. Затем цикл измерений повторялся на другом расходе теплоносителя.

Проблемы: при малом расходе тяжело измерить температуру выходящего теплоносителя.
Выход на достаточно стабильную температуру (чтобы колебания были хотя бы не больше полуградуса) занимал около десяти минут. В то же время в самом холодильнике температура устанавливается достаточно быстро, меньше минуты.
Кроме того, регулировать расход охлаждающей воды кухонным краном тоже не очень весело. Я пытался более-менее равномерно разбить расход по температуре выходного теплоносителя.

Данные: во вложении. твых означает температуру выходящей из рубашки охлаждающей воды.P.P.S добавил в архив конвертацию в xls

Выводы: потребная длина холодильника 20-30 см медной трубки диаметром 15мм на киловатт при умеренном расходе. Подтвердил Игоря
[Холодильники. Страница 32]

kil представ  кег 50л ,залито 40л браги ,греет 1,6кв газовая конфорка  (взято из паспорта гз. питы) ,разгон 2ч.15м.,скорость гонки 4,025л в час !
И ты предлагаеш сюда поставить  35-45см холодильник???????
Я даже не говорю об отборе 80% спирта из 55%сема где скорость гонки составляет 6,073л в час !!!!

kil представ  кег 50л ,залито 40л браги ,греет 1,6кв газовая конфорка  (взято из паспорта гз. питы) ,разгон 2ч.15м.,скорость гонки 4,025л в час !
И ты предлагаеш сюда поставить  35-45см холодильник???????
Я даже не говорю об отборе 80% спирта из 55%сема где скорость гонки составляет 6,073л в час !!!!kaimariss, 04 Дек. 09, 15:54

15мм диаметр не забывай. Если у тебя диаметр трубки меньше, то и площадь меньше. А вообще да, на твои 1.6 кВт 40см 15-мм трубки хватит, похоже, даже при не сильно открытом кране. Объем куба не влияет же, хоть железнодорожная цистерна Экспериментальные данные, хочешь - перепроверь...

15мм диаметр не забывай. Если у тебя диаметр трубки меньше, то и площадь меньше. А вообще да, на твои 1.6 кВт 40см 15-мм трубки хватит, похоже, даже при не сильно открытом кране. Объем куба не влияет же, хоть железнодорожная цистерна Экспериментальные данные, хочешь - перепроверь...

kil, 04 Дек. 09, 16:54

Друг мои твои эксперименты не верны !
ЕСЛИ ПОСТАВИТЬ ТАКОЙ 40СМ ХОЛОДИЛЬНИК НА ГЕГ ТО ПАР БУДЕТ СО СВИСТОМ ЛЕТЕТЬ НА СКВОЗЬ ОСТАНЕТСЯ ТОЛКА СВИСТУЛЬКУ ПРИДЕЛАТЬ (ПРОВЕРЕНО ПРАКТИКОЙ ПРИ КОТОРОЙ БЫЛО СДЕЛАНО НЕ ОДНА (И ДАЖЕ НЕ ДВЕ) ТОНЫ СЕМА )     

kil, нифига не понял что за цифры в таблице. И сохрани, плиз, в чем-то более распространенном. Далеко не у всех (точнее у мизерного количества) стоит OO. И rar, к сожалению, также не у всех может открыться.

Объём куба влияет И ЕССЧО КАК!
Ты забыл про КПД
По твоим расчётам выходит что радиатор охлаждения от ВАЗ(1,1 л двигателем) можно поставить на грузовик (10л двигателем) и всё будет ок !!!

kil, ты бы бросал файлы в чем-нибудь менее экзотическом. Качать 80-метровые плагины для него неохота.

Объём куба влияет И ЕССЧО КАК!
Ты забыл про КПД...
kaimariss, 04 Дек. 09, 17:30

Да не забыл я про КПД. Вполне допускаю, что ватт 100-200 теряется даже со скороварки, если ее не теплоизолировать. А уж ж/д цистерна будет до скончания веков киловаттом нагреваться. Однако на моих 5 литрах и 1 кВт я имею производительность несколько меньше 3 л/ч,  а ты на кеге и 1.6 кВт имеешь 4 л/ч, следовательно КПД на объемах до 50 литров можно пренебречь?

kaimariss, объем куба НЕ влияет, важна только мощность нагрева с учетом теплопотерь.

Я дико извиняюсь, но нахожусь сейчас в командировке, пишу из гостиницы по GPRS-у. Кроме ОпенОфиса у меня ничего нет, но попробую им сконвертировать

P.S. цифры в таблице - температура датчика внутри холодильника, в градусах Цельсия.

kil, ты еще конструкцию приведи, а то непонятно. У тебя датчик перекрывает часть сечения трубы?
И данных маловать, лучше бы ты проснял несколько вариантов потока воды для каждой мощности нагревателя. Сделай пожалуйста при случае. А всякую фигню - не слушай, у меня прямоточник длиной 24 см на медной трубке Дн=8х1 совершенно спокойно переваривает 1.8 л/час (900-1000 Вт). И я точно знаю как еще повысить его производительность, только руки не доходят.

kaimariss, объем куба НЕ влияет, важна только мощность нагрева с учетом теплопотерь.

Rudy, 04 Дек. 09, 17:55

Может оно и так, вот толка практика показывает что 40см медный холодильник 15 д трубки продувает а сем идёт теплый( 45градусов)
Тут что то не стыкуется, я не знаю что но что та не так!
Не зря я 85см холодильник за бачал!

Выводы: потребная длина холодильника 20-30 см медной трубки диаметром 15мм на киловатт при умеренном расходе. Подтвердил Игоря
[Холодильники. Страница 32]
kil, 04 Дек. 09, 14:47

ну... тогда СС у тебя будет течь 40-50 градусов, уже очень горячий.
(по твоей-же таблице)
И на воде гонять как-то некошерно, ибо СС больше по объему, соответственно пленка на стенках потолще, теплоотдача похуже.

Могу добавить только одно. У меня прямоточник д.15х0,5(или х0,7?) при длине рубашкипо цетрам ввода воды 67 см отлично справлется с 3-мя киловаттами нагрева (температура конденсата менее 30 градусов), и удовлетворительно - с 4-мя(температура конденсата до 40 градусов).
Но есть важный момент. Внутренний диаметр рубашки - 19 мм, то есть кольцевая толщина водной рубашки всего 2 мм. Застойные зоны охлаждающей воды вокруг пароконденсатной трубки образовываться не могут. Если кольцевой зазор будет больше, такая эффективность прямоточника может быть под вопросом.

ну... тогда СС у тебя будет течь 40-50 градусов, уже очень горячий.
(по твоей-же таблице)
И на воде гонять как-то некошерно, ибо СС больше по объему, соответственно пленка на стенках потолще, теплоотдача похуже.
KD, 04 Дек. 09, 21:48

По моей таблице СС 40-50 цельсиев будет при расходе воды стакан в минуту, а вот уже литр в минуту дает вполне приемлимые 30 цельсиев. Провести эксперимент на спирте я пока не могу, нету столько

kil, ты еще конструкцию приведи, а то непонятно. У тебя датчик перекрывает часть сечения трубы?
И данных маловать, лучше бы ты проснял несколько вариантов потока воды для каждой мощности нагревателя. Сделай пожалуйста при случае. А всякую фигню - не слушай, у меня прямоточник длиной 24 см на медной трубке Дн=8х1 совершенно спокойно переваривает 1.8 л/час (900-1000 Вт). И я точно знаю как еще повысить его производительность, только руки не доходят.
Rudy, 04 Дек. 09, 18:23

Конструкция простейшая - медная труба внутренним диаметром 13мм и внешним 15мм в трубе внутренним диаметром 20мм, то есть кольцевая толщина водной рубашки 2.5мм Расстояние между центрами ввода воды 162см. Датчик со своим щнуром конечно перекрывает часть просвета, но его диаметр 5мм, то есть перекрывается всего около 15 процентов сечения. А поскольку датчик и шнур круглые, то площадью контакта с трубой можно пренебречь. Насчет же провести на разных мощностях, то нужно понять зачем. У меня этот-то эксперимент занял часов пять, причем выпарил воды как минимум литров шесть...

Ага, теперь понятно. И выводы твои правильные, даже заниженные - мощность будет заметно больше, чем ты указал. У меня трубка Дв=6 (Дн=8) в трубке Дв=13 (зазор те же 2.5мм) на длине 24 см дает 1.8 л/час (900-1000 Вт) при расходе порядка 1 л/мин и температуре дистиллята около 30*С. А при Дв=13 площадь стенок вдвое больше.