Les 2

1
Les 2

• Stationaire geleiding
• Isolatie
• Koelvinnen
• Niet stationaire geleiding Lumping
• Hoofdstukken 3.5-3.6, 4.1-4.3
• Hoofdstukken 17.5-17.6, 18.1-18.3

2
Critische straal voor isolatie
h 5 W/m2K k 0.05 W/mK
3
Geïsoleerde electrische draad
4
Geïsoleerde electrische draad
(90C voor 4mm isolatie)
5
Koelvinnen verhoogd oppervlak
autoradiator
6
Electronica koelvinnen
7
Vinvergelijking
8
Vinvergelijking (2)
9
Oneindige vin

10
Eindige vin
11
Koelvinnen
12
Vin-efficiency
13
Vin-efficiency
14
Vin-efficiency
15
Vin-effectiviteit
16
Juiste vin lengte?
17
Voorbeeld 1
18
Voorbeeld 1
19
Voorbeeld 1
20
Voorbeeld 2
21
Voorbeeld 2
22
Voorbeeld 3
23
Voorbeeld 3 Flenzen als koelvin

24
Voorbeeld 3
(16.7/2 8.35 x)
25
Lumping - Principe
26
Lumping balans
27
Lumping balans

• b in s-1
• 1/b
• time constant

28
Lumping balans
Uniforme temperatuur Bi lt 0.1
29
Goed geleidend voorwerp weerstand extern
30
Slecht geleidend voorwerp weerstand intern
31
Voorbeeld thermokoppel
99 van T evolutie in 10 s
32
Voorbeeld uur van overlijden
0.3 x 1.7 m cylinder LcV/A0.0689 m Bi8 x
0.0689 / 0.617 0.9 gt 0.1 b 8/ (996 x 4178 x
0.0689) 2.8 10-5 s-1
37 --gt 25 C afgekoeld in kamer 20C
t 12.2h
33
Transiënte warmtegeleiding
34
Transiënte warmtegeleiding
35
Transiënte warmtegeleiding
36
Transiënte warmtegeleiding Fourier getal
dimensieloze tijd
37
Transiënte warmtegeleiding vlakke wand
38
Transiënte warmtegeleiding cylinder
39
Interne weerstand
40
Externe weerstand
41
Oplossing voor t gt 0.2
42
Eigenwaarden ifv Bi en geometrie
43
Oplossing in centrum plaat voor t gt 0.2
44
Temperatuurverdeling in plaat
45
Warmte-inhoud in plaat (Gröber)
46
Interne weerstand
47
EXAMPLE 43 (18-3) Boiling Eggs

• An ordinary egg can be approximated as a
  5-cm-diameter sphere (Fig. 419).
• The egg is initially at a uniform temperature of
  5C and is dropped into boiling
• water at 95C. Taking the convection heat
  transfer coefficient to be
• h 1200 W/m2 C, determine how long it will
  take for the center of the egg
• to reach 70C.
• SOLUTION An egg is cooked in boiling water. The
  cooking time of the egg is to
• be determined.
• Assumptions 1 The egg is spherical in shape with
  a radius of 2.5 cm.
• 2 Heat conduction in the egg is one-dimensional
  because of thermal symmetry
• about the midpoint. 3 The thermal properties of
  the egg and the heat transfer
• coefficient are constant. 4 The Fourier number is
  0.2 so that the one-term
• approximate solutions are applicable.
• Properties The water content of eggs is about 74
  percent, and thus the thermal
• conductivity and diffusivity of eggs can be
  approximated by those of water
• at the average temperature of (5 70)/2
  37.5C k 0.627 W/m C and
• a k/rCp 0.151 10-6 m2/s

48
EXAMPLE 43 (18-3) Boiling Eggs
49
EXAMPLE 43 (18-3) Boiling Eggs
50
Externe weerstand
51
(No Transcript)
52
Oplossing in centrum plaat
53
Oplossing aan oppervlak plaat
54
Werkt Lumping? Bi 1/45 dus ltlt 0.1
55
Semi oneindig midden
56
Semi oneindig midden
57
Oplossing voor semi-oneindig midden
Voor h
58
Voorbeeld Waterleiding
59
Ingraven van een waterleiding
60
Ingraven van een waterleiding
61
Ingraven van een waterleiding