Расчет теплового баланса

[UgAr0FF 2]

Задача:

Есть кузов автомобиля в котором работает кондиционер, температура в кузаве должна быть +20градусов, на крышу автомобиля действует солнечная радиация (излучаемость = 0.9), также имеется температура окр.среды равная +50градусов. Расчитать необходимую мощность кондиционера.

Как я её решаю:

1. Иследование\свойства\устойчивое состояние

2. Излучение\Т.окр.среды=50С, излучаемость=0.9, коэф.видимости=1 (доконца не понял как он работает, возможно неправильное значение задал)

3. конвекция\коэф. конвективной теплоотдачи присвоил 20 (взял минимальное значение из хелпа для принудительной конвекции), массовая температура окружающей среды присвоил 293K (как я понял это температура в кузове) (для конвекции выбрал все внутрении грани)

4. Температура\задал на все наружные грани кроме крыши температуру 50С

Результат:

максимальная температура на наружной грани стенки кузова и составляет +50.09С

минимальная температура на внутри и составляет 19.72С

Вопрос:

Подскажите как от этих данных перейти к мощности кондиционер? если что не так то извените и укажите на ошибки, я в первый рас расчет теплового баланса делаю в солиде, за рание благодарен!

Изменено 28 января 2010 пользователем UgAr0FF

[UgAr0FF 2]

Кстати, известен минимальный объем воздуха подоваемый вентиляторами системы кондиционирования V=550m³/час

[a_a_a+ 11]

Ну здесь самая большая ошибка - назначать температуру на грани, на которые назначен коэффициент теплоотдачи+температура окружающей среды. Это два взаимоисключающих условия. Приоритет в программе имеет температура - её то ты и получил (уже назначенную )*.

Если, уж, пользоваться COSMOSWorks (хотя здесь явно напрашивается FloWorks или какая ещё CFD программка), условия должны быть примерно такими:

1. На наружные стенки ставить массовую температуру окр. среды + коэффициент теплоотдачи. Кстати говоря, если авто движется, то 20 явно маловато.

2. Вдобавок туда, куда светит солнце, поставить степень черноты (ну, допустим, 0.9) и фактор видимости относительно окуржающей среды. Здесь единица вполне сойдёт. Также - температуру окр. среды. 50C - это спорный вопрос (нужно смотреть справочники). Ну, допустим, так.

3. На внутренние поверхности в салоне назначить свой к-т теплоотдачи. Какоё он - бог весть. Также внутреннюю массовую температуру. Здесь что-то типа того что "выделяет" кондиционер с учетом генерации тепла пассажирами.

4. Потребной мощностью кондиционера (в смысле мощностью, которую он должен отбирать) будет мощность, проходящая внутрь через стенки - она, собственно, и "убирается" кондиционером. Можно действие пассажиров просто приплюсовать к мощности, которую кондиционер должен забрать (если процесс стационарный и если не считать, что ихнее тепло превращается во что-то более ощутимое , например, пот и пар изо рта).

А по-хорошему, здесь нужен FloWorks. Между внутренней обшивкой салона и теплоизоляцией крыши, вроде как существут воздушная прослойка. Ну и как ты её учтёшь?

А объём воздуха, подаваемого в салон (в рамках расчёта COSMOSWorks) глубоко по барабану. Можно подать меньше воздуха, но и с меньшей температурой. А можно и больше, но с большей (само собой, она должна быть хоть чуток меньше температуры (внутренней) стенок. Это для FloWorks сущностный параметр, а здесь - лишнее.

* Это как в анекдоте из Московского Комсомольца - точно не помню, но что-то типа того: ЦИК России покритиковал ЦИК Украины за то, что до выборов осталось всего две недели, а победитель ещё не известен!

[makcik 3]

Друзья, извините, но это как раз тот случай, когда микроскопом забивают гвозди. Про человека, как всегда, забыли. При 50 на улице и 20 в кабине он у вас сразу простудится!.

А Мощность кондиционера подбирается из условий отведения известного количества тепла от одного человека (в любом справочнике по эргономике рабочего места операторов), количества людей, объема кабины. Нормальная разность температур в кабине и на улице - от 10 до 15 градусов. Интенсивность солнечного излучения подсмотри в гост 15150, и подсчитай тепловой баланс за целый час на клочке бумаги.

[UgAr0FF 2]

Интенсивность солнечного излучения подсмотри в гост 15150, и подсчитай тепловой баланс за целый час на клочке бумаги.

У меня все подсчитано в MadCADе и для летнего и для зимнего периуда.

4. Можно действие пассажиров просто приплюсовать к мощности, которую кондиционер должен забрать (если процесс стационарный и если не считать, что ихнее тепло превращается во что-то более ощутимое , например, пот и пар изо рта).

Действия пасажиров не учитываем, и салон ничем не обшит и поэтому воздушной прослойки не будет

[UgAr0FF 2]

4. Потребной мощностью кондиционера (в смысле мощностью, которую он должен отбирать) будет мощность, проходящая внутрь через стенки - она, собственно, и "убирается" кондиционером.

А как увидеть эту мошность? я опять же получил температуры на поверхностях...

[a_a_a+ 11]

А как увидеть эту мошность? я опять же получил температуры на поверхностях...

А слабо над папкой Результаты хлопнуть правой кнопкой мыши и посмотреть контекстное меню?

[UgAr0FF 2]

А слабо над папкой Результаты хлопнуть правой кнопкой мыши и посмотреть контекстное меню?

только в градусах...

Нашел) спасибо

Изменено 29 января 2010 пользователем UgAr0FF

[UgAr0FF 2]

как правильно подобрать коэффициент конвективной теплопередачи? в хелпе сть таблица, но разбежка большая очень?

[UgAr0FF 2]

можно ли считать коэффициент конвективной теплоотдачи по данной формуле?

[a_a_a+ 11]

можно ли считать коэффициент конвективной теплоотдачи по данной формуле?

Коэффициент теплоотдачи - всё это шаманство или большая наука для тех, кто реально разбирается в таких задачах.

Он зависит от многих факторов. Потому и даётся с таким разбросом. В реальности он изменяется в пределах поверхности.

Навскидку его - реальный - никто не скажет.

Собственно, поэтому и нужно использовать CFD алгоритмы, где, по крайней мере в первом приближении, эти самые коэфициенты считаются программой автоматически. Правильнее сказать, являются побочным продуктом расчётов.