Полезный прирост тепла при наличии КПД коллектора Калькулятор

✖Массовый расход – это масса, перемещаемая в единицу времени.ⓘ Массовый расход [m]			+10% -10%
✖Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении (газа) — это количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 моль газа на 1 °C при постоянном давлении.ⓘ Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении [C_{p molar}]			+10% -10%
✖Коэффициент концентрации определяется как отношение эффективной площади отверстия к площади поверхности поглотителя.ⓘ Коэффициент концентрации [C]			+10% -10%
✖Поток, поглощаемый пластиной, определяется как падающий солнечный поток, поглощаемый пластиной-поглотителем.ⓘ Поток, поглощаемый пластиной [S_flux]			+10% -10%
✖Общий коэффициент потерь определяется как потери тепла из коллектора на единицу площади поглотительной пластины и разницы температур между поглотительной пластиной и окружающим воздухом.ⓘ Общий коэффициент потерь [U_l]			+10% -10%
✖Температура окружающего воздуха – это температура окружающей среды.ⓘ Температура окружающего воздуха [T_a]			+10% -10%
✖Температура жидкости на входе плоского коллектора определяется как температура, при которой жидкость поступает в плоский коллектор жидкости.ⓘ Плоский коллектор температуры жидкости на входе [T_fi]			+10% -10%
✖КПД коллектора определяется как отношение фактической тепловой мощности коллектора к мощности идеального коллектора, у которого температура поглотителя равна температуре жидкости.ⓘ Коэффициент эффективности коллектора [F′]			+10% -10%
✖Наружный диаметр трубы абсорбера — это измерение внешних краев трубы, проходящих через ее центр.ⓘ Внешний диаметр трубы абсорбера [D_o]			+10% -10%
✖Длина концентратора – это длина концентратора от одного конца до другого конца.ⓘ Длина концентратора [L]			+10% -10%

✖Полезный прирост тепла определяется как скорость передачи тепла рабочему телу.ⓘ Полезный прирост тепла при наличии КПД коллектора [q_u]

⎘ копия

👎

Формула

✖

Полезный прирост тепла при наличии КПД коллектора

Формула

`"q"_{"u"} = ("m"*"C"_{"p molar"})*((("C"*"S"_{"flux"})/"U"_{"l"})+("T"_{"a"}-"T"_{"fi"}))*(1-e^(-("F′"*pi*"D"_{"o"}*"U"_{"l"}*"L")/("m"*"C"_{"p molar"})))`

Пример

`"12316.88W"=("12kg/s"*"122J/K*mol")*((("0.8"*"98J/sm²")/"1.25W/m²*K")+("300K"-"10K"))*(1-e^(-("0.3"*pi*"2m"*"1.25W/m²*K"*"15m")/("12kg/s"*"122J/K*mol")))`

Калькулятор

LaTeX

сбросить

👍

Скачать физика формула PDF PDF Image

Полезный прирост тепла при наличии КПД коллектора Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

Используемая формула

Полезный прирост тепла = (Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)*(((Коэффициент концентрации*Поток, поглощаемый пластиной)/Общий коэффициент потерь)+(Температура окружающего воздуха-Плоский коллектор температуры жидкости на входе))*(1-e^(-(Коэффициент эффективности коллектора*pi*Внешний диаметр трубы абсорбера*Общий коэффициент потерь*Длина концентратора)/(Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)))
q_u = (m*C_{p molar})*(((C*S_flux)/U_l)+(T_a-T_fi))*(1-e^(-(F′*pi*D_o*U_l*L)/(m*C_{p molar})))
В этой формуле используются 2 Константы, 11 Переменные

Используемые константы

pi - постоянная Архимеда Значение, принятое как 3.14159265358979323846264338327950288
e - постоянная Нейпира Значение, принятое как 2.71828182845904523536028747135266249

Используемые переменные

Полезный прирост тепла - (Измеряется в Ватт) - Полезный прирост тепла определяется как скорость передачи тепла рабочему телу.
Массовый расход - (Измеряется в Килограмм / секунда ) - Массовый расход – это масса, перемещаемая в единицу времени.
Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении - (Измеряется в Джоуль на кельвин на моль) - Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении (газа) — это количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 моль газа на 1 °C при постоянном давлении.
Коэффициент концентрации - Коэффициент концентрации определяется как отношение эффективной площади отверстия к площади поверхности поглотителя.
Поток, поглощаемый пластиной - (Измеряется в Ватт на квадратный метр) - Поток, поглощаемый пластиной, определяется как падающий солнечный поток, поглощаемый пластиной-поглотителем.
Общий коэффициент потерь - (Измеряется в Ватт на квадратный метр на кельвин) - Общий коэффициент потерь определяется как потери тепла из коллектора на единицу площади поглотительной пластины и разницы температур между поглотительной пластиной и окружающим воздухом.
Температура окружающего воздуха - (Измеряется в Кельвин) - Температура окружающего воздуха – это температура окружающей среды.
Плоский коллектор температуры жидкости на входе - (Измеряется в Кельвин) - Температура жидкости на входе плоского коллектора определяется как температура, при которой жидкость поступает в плоский коллектор жидкости.
Коэффициент эффективности коллектора - КПД коллектора определяется как отношение фактической тепловой мощности коллектора к мощности идеального коллектора, у которого температура поглотителя равна температуре жидкости.
Внешний диаметр трубы абсорбера - (Измеряется в метр) - Наружный диаметр трубы абсорбера — это измерение внешних краев трубы, проходящих через ее центр.
Длина концентратора - (Измеряется в метр) - Длина концентратора – это длина концентратора от одного конца до другого конца.

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Массовый расход: 12 Килограмм / секунда --> 12 Килограмм / секунда Конверсия не требуется
Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении: 122 Джоуль на кельвин на моль --> 122 Джоуль на кельвин на моль Конверсия не требуется
Коэффициент концентрации: 0.8 --> Конверсия не требуется
Поток, поглощаемый пластиной: 98 Джоуль в секунду на квадратный метр --> 98 Ватт на квадратный метр (Проверьте преобразование здесь)
Общий коэффициент потерь: 1.25 Ватт на квадратный метр на кельвин --> 1.25 Ватт на квадратный метр на кельвин Конверсия не требуется
Температура окружающего воздуха: 300 Кельвин --> 300 Кельвин Конверсия не требуется
Плоский коллектор температуры жидкости на входе: 10 Кельвин --> 10 Кельвин Конверсия не требуется
Коэффициент эффективности коллектора: 0.3 --> Конверсия не требуется
Внешний диаметр трубы абсорбера: 2 метр --> 2 метр Конверсия не требуется
Длина концентратора: 15 метр --> 15 метр Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

Подстановка входных значений в формулу

q_u = (m*C_{p molar})*(((C*S_flux)/U_l)+(T_a-T_fi))*(1-e^(-(F′*pi*D_o*U_l*L)/(m*C_{p molar}))) --> (12*122)*(((0.8*98)/1.25)+(300-10))*(1-e^(-(0.3*pi*2*1.25*15)/(12*122)))

Оценка ... ...

q_u = 12316.8826134102

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

12316.8826134102 Ватт --> Конверсия не требуется

ОКОНЧАТЕЛЬНЫЙ ОТВЕТ

12316.8826134102 ≈ 12316.88 Ватт <-- Полезный прирост тепла

(Расчет завершен через 00.004 секунд)

Вы здесь -

Дом » физика » Системы солнечной энергии » Концентрирующие коллекторы » Полезный прирост тепла при наличии КПД коллектора

Кредиты

Сделано АДИТЬЯ РАВАТ

ДИТ УНИВЕРСИТЕТ (ДИТУ), Дехрадун

АДИТЬЯ РАВАТ создал этот калькулятор и еще 50+!

Проверено Аншика Арья

Национальный Технологический Институт (NIT), Хамирпур

Аншика Арья проверил этот калькулятор и еще 2500+!

< 23 Концентрирующие коллекторы Калькуляторы

Полезный прирост тепла при наличии КПД коллектора

Идти Полезный прирост тепла = (Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)*(((Коэффициент концентрации*Поток, поглощаемый пластиной)/Общий коэффициент потерь)+(Температура окружающего воздуха-Плоский коллектор температуры жидкости на входе))*(1-e^(-(Коэффициент эффективности коллектора*pi*Внешний диаметр трубы абсорбера*Общий коэффициент потерь*Длина концентратора)/(Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)))

Коллектор-концентратор коэффициента отвода тепла

Идти Коэффициент отвода тепла коллектором = ((Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)/(pi*Внешний диаметр трубы абсорбера*Длина концентратора*Общий коэффициент потерь))*(1-e^(-(Коэффициент эффективности коллектора*pi*Внешний диаметр трубы абсорбера*Общий коэффициент потерь*Длина концентратора)/(Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)))

Коэффициент теплосъема в составном параболическом коллекторе

Идти Коэффициент отвода тепла коллектором = ((Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)/(Ширина поверхности абсорбера*Общий коэффициент потерь*Длина концентратора))*(1-e^(-(Коэффициент эффективности коллектора*Ширина поверхности абсорбера*Общий коэффициент потерь*Длина концентратора)/(Массовый расход*Молярная удельная теплоемкость при постоянном давлении)))

Полезный прирост тепла в концентрирующем коллекторе при наличии коэффициента концентрации

Идти Полезный прирост тепла = Коэффициент отвода тепла коллектором*(Апертура концентратора-Внешний диаметр трубы абсорбера)*Длина концентратора*(Поток, поглощаемый пластиной-(Общий коэффициент потерь/Коэффициент концентрации)*(Плоский коллектор температуры жидкости на входе-Температура окружающего воздуха))

Полезный приток тепла в составном параболическом коллекторе

Идти Полезный прирост тепла = Коэффициент отвода тепла коллектором*Апертура концентратора*Длина концентратора*(Поток, поглощаемый пластиной-((Общий коэффициент потерь/Коэффициент концентрации)*(Плоский коллектор температуры жидкости на входе-Температура окружающего воздуха)))

Поток, поглощаемый составным параболическим коллектором

Идти Поток, поглощаемый пластиной = ((Часовая составляющая луча*Коэффициент наклона для излучения луча)+(Почасовая диффузная составляющая/Коэффициент концентрации))*Прозрачность покрытия*Эффективная отражательная способность концентратора*Поглощающая способность поверхности абсорбера

Мгновенная эффективность сбора концентрирующего коллектора

Идти Мгновенная эффективность сбора = Полезный прирост тепла/((Часовая составляющая луча*Коэффициент наклона для излучения луча+Почасовая диффузная составляющая*Коэффициент наклона для рассеянного излучения)*Апертура концентратора*Длина концентратора)

Полезный прирост тепла при наличии эффективности сбора

Идти Полезный прирост тепла = Мгновенная эффективность сбора*(Часовая составляющая луча*Коэффициент наклона для излучения луча+Почасовая диффузная составляющая*Коэффициент наклона для рассеянного излучения)*Апертура концентратора*Длина концентратора

Коэффициент эффективности коллектора для составного параболического коллектора

Идти Коэффициент эффективности коллектора = (Общий коэффициент потерь*(1/Общий коэффициент потерь+(Ширина поверхности абсорбера/(Количество трубок*pi*Абсорбирующая трубка внутреннего диаметра*Коэффициент теплопередачи внутри))))^-1

Площадь апертуры с учетом полезного притока тепла

Идти Эффективная площадь апертуры = Полезный прирост тепла/(Поток, поглощаемый пластиной-(Общий коэффициент потерь/Коэффициент концентрации)*(Средняя температура пластины абсорбера-Температура окружающего воздуха))

КПД коллектора концентрирующий коллектор

Идти Коэффициент эффективности коллектора = 1/(Общий коэффициент потерь*(1/Общий коэффициент потерь+Внешний диаметр трубы абсорбера/(Абсорбирующая трубка внутреннего диаметра*Коэффициент теплопередачи внутри)))

Площадь поглотителя в коллекторе центрального ресивера

Идти Площадь абсорбера в коллекторе центрального ресивера = pi/2*Диаметр сферического поглотителя^2*(1+sin(Угол обода)-(cos(Угол обода)/2))

Мгновенная эффективность сбора концентрирующего коллектора на основе излучения пучка

Идти Мгновенная эффективность сбора = Полезный прирост тепла/(Часовая составляющая луча*Коэффициент наклона для излучения луча*Апертура концентратора*Длина концентратора)

Площадь поглотителя с учетом тепловых потерь от поглотителя

Идти Площадь абсорбирующей пластины = Потери тепла от коллектора/(Общий коэффициент потерь*(Средняя температура пластины абсорбера-Температура окружающего воздуха))

Коэффициент концентрации коллектора

Идти Коэффициент концентрации = (Апертура концентратора-Внешний диаметр трубы абсорбера)/(pi*Внешний диаметр трубы абсорбера)

Излучение солнечного луча с учетом полезной скорости притока тепла и скорости потери тепла от поглотителя

Идти Солнечное излучение = (Полезный прирост тепла+Потери тепла от коллектора)/Эффективная площадь апертуры

Наклон отражателей

Идти Наклон отражателя = (pi-Угол наклона-2*Угол широты+2*Угол склонения)/3

Полезный прирост тепла в концентрирующем коллекторе

Идти Полезный прирост тепла = Эффективная площадь апертуры*Солнечное излучение-Потери тепла от коллектора

Внешний диаметр трубки абсорбера с учетом коэффициента концентрации

Идти Внешний диаметр трубы абсорбера = Апертура концентратора/(Коэффициент концентрации*pi+1)

Угол приема трехмерного концентратора с учетом максимального коэффициента концентрации

Идти Угол приема = (acos(1-2/Коэффициент максимальной концентрации))/2

Максимально возможный коэффициент концентрации 3-D концентратора

Идти Коэффициент максимальной концентрации = 2/(1-cos(2*Угол приема))

Угол приема двумерного концентратора с учетом максимального коэффициента концентрации

Идти Угол приема = asin(1/Коэффициент максимальной концентрации)

Максимально возможный коэффициент концентрации 2-D концентратора

Идти Коэффициент максимальной концентрации = 1/sin(Угол приема)

Полезный прирост тепла при наличии КПД коллектора формула

Дом

БЕСПЛАТНО PDF-файлы

🔍 Поиск

Категории

доля

Let Others Know

✖

Facebook

Twitter

Copied!