Berechnung der Aufheizzeit eines Tanks mit Umlaufflüssigkeit

Meine Frage betrifft einen mit Flüssigkeit gefüllten Tank (die Eigenschaften der Flüssigkeit sind bekannt und können als konstant angesehen werden. Die spezifische Wärme beträgt 1,5 kJ / (kg.K)). Die Anfangstemperatur der Flüssigkeit im Tank beträgt 90 ºC. Stellen Sie sich nun vor, dass 2000 l / h dieser Flüssigkeit umgewälzt werden, aber bevor sie in den Tank zurückkehren, werden sie auf irgendeine Weise erhitzt (egal wie), bis sie 240 ºC erreichen (vorausgesetzt, es bleibt eine Flüssigkeit bei dieser Temperatur).

Wie kann ich abschätzen, wie lange es dauern würde, bis die Tanktemperatur 230 ºC erreicht? Das Flüssigkeitsvolumen im Tank ist konstant und beträgt 10000 l.

Es ist eine Art offenes Problem (die Werte sind nur hypothetisch, damit das Problem in Excel implementiert werden kann). Wie soll ich damit anfangen, es zu analysieren? Nach welchen Gleichungen sollte ich suchen?

heat-transfer E. Boheme
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Die Flüssigkeit ist also kein Wasser mehr ... eine Vorstellung von einer bestimmten Wärmekapazität?

Solar Mike

Hinzu kommt, dass und jede andere Eigenschaft, die benötigt wird, bekannt ist.

E. Boheme

Beginnen Sie mit Q = MCp (T2-T1), siehe sciencegeek.net/Chemistry/chempdfs/SpecificHeat_Thermometer.pdf

Solar Mike

Antworten:

$\dot{m}$

\dot{m} {\tilde{C}}_{p} (T - T_{h}) + m_{T} {\tilde{C}}_{V} \frac{d T}{d t} = 0

$\dot{m}\tilde{C}_p(T - T_h) + m_T\tilde{C}_V\frac{dT}{dt} = 0$

$T$ $T_h$ $\tilde{C}_p$ $\tilde{C}_V$ $m_T$ $m_T/\dot{m}$ $t_R$ $\tau = t/t_R$ $\theta = (T_h - T)/(T_h - T_o)$ $T_o$

θ = γ \frac{d θ}{d τ}

$\theta = \gamma \frac{d\theta}{d\tau}$

$\gamma = \tilde{C}_V / \tilde{C}_p$ $\gamma = 1$ $\theta = 1$ $\tau = 0$

θ = \exp (- τ)

$\theta = \exp(-\tau)$

Ein Beispielplot ist unten.

$\gamma \neq 1$

Jeffrey J Weimer
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