বাতাসে ইস্পাত নল শীতল করার হারের একটি মডেল বিকাশ করা

আমি বাতাসে স্টিলের নলের শীতলতার হার নির্ধারণের জন্য একটি সমীকরণ বিকাশের চেষ্টা করছি। আমি ফুরিয়ার আইন, স্টেফান-বোল্টজম্যান আইন, নিউটনের আইন পাশাপাশি নির্দিষ্ট তাপ ক্ষমতা সমীকরণ ব্যবহার করছি। টিউবটি রেডিয়েশন এবং বাতাসে সঞ্চালন করে তাপ স্থানান্তর করে এবং এটি স্টিলের শীতল শয্যাতে চালিত হওয়ার মধ্য দিয়ে তাপ স্থানান্তর করে। এগুলি থেকে আমি যে সমীকরণটি নির্ধারণ করেছি তা হ'ল যেখানে,ইস্পাতের তাপবিদ্যুৎ সংক্রান্ত বৈশিষ্ট্যগুলি হ'ল:

T_{t u b e, f i n a l} = T_{t u b e, i n t i a l} - \frac{({\dot{Q}}_{r a d i a t i o n} + {\dot{Q}}_{c o n v e c t i o n} + {\dot{Q}}_{c o n d u c t i o n}) \times Δ t}{ρ V C_{p}}

$T_{tube, final} = T_{tube, intial}- \frac{(\dot Q_{radiation} + \dot Q_{convection} + \dot Q_{conduction})\times\Delta t}{\rho VC_{p}}$

{\dot{Q}}_{r a d i a t i o n} = ϵ σ A (T_{t u b e, i n i t i a l}^{4} - T_{a i r}^{4}),

$\dot Q_{radiation}=\epsilon\sigma A(T_{tube, initial}^4-T_{air}^4),$

{\dot{Q}}_{c o n v e c t i o n} = h A (T_{t u b e, i n i t i a l} - T_{a i r}),

$\dot Q_{convection}=hA(T_{tube, initial}-T_{air}),$

{\dot{Q}}_{c o n d u c t i o n} = k A \frac{T_{t u b e, i n t i a l} - T_{c o o l i n g b e d}}{d x} .

$\dot Q_{conduction}=kA\frac{T_{tube, intial}-T_{cooling bed}}{dx}.$

C_{p} = 416 \frac{J}{k g K}

$C_{p}=416\frac{J}{kgK}$

ρ = 7667 \frac{k g}{m^{3}}

$\rho=7667 \frac{kg}{m^3}$

k = 24.2 \frac{W}{m K}

$k=24.2 \frac{W}{mK}$

ϵ = 0.86

$\epsilon=0.86$ এই সমীকরণটি তৈরি করা আমার অনুমানগুলি :

বায়ু তাপমাত্রা এবং শীতল শয্যা তাপমাত্রা একটি ধ্রুবক 300 কে।
তাপমাত্রা নির্ভর বৈশিষ্ট্যগুলিতে খুব বেশি আলাদা হয় না এবং ধ্রুবক হিসাবে বিবেচনা করা উচিত।
তাপ স্থানান্তর সহগ 5 tW / (m ^ 2K)।
নল জুড়ে তাপমাত্রা সামঞ্জস্যপূর্ণ

আমি জানি যে টিউবটি প্রায় 1300 কে থেকে শুরু হয় এবং প্রায় 40 সেকেন্ডের মধ্যে প্রায় 1150 কেতে নেমে আসে, যখন আমি এই সমীকরণটি ব্যবহার করি যদিও আমি সত্যিই কম চূড়ান্ত তাপমাত্রা পাই, এমনকি কখনও কখনও এমনকি নেতিবাচকও। আপনি আমাকে সঠিক দিকে নির্দেশ করতে সাহায্য করতে পারেন? আমি একটি 100% সঠিক সমীকরণ বিকাশ করতে চাই না। কেবলমাত্র একটি যা আমাকে কয়েক শতাংশ ত্রুটি দিয়ে ঘনিষ্ঠ অনুমান করবে।

— Lahey
সূত্র

আপনার কাজ দেখান - অবশ্যই একটি ত্রুটি বা অন্য কোথাও হতে হবে ...

— সৌর মাইক

আমার অনুমান যে আপনি কোনও ব্যবহার করছেন এটি খুব বড়। যদি আপনি 40 সেকেন্ডের পরে তাপমাত্রাটি অনুমান করতে চান তবে আমার পরামর্শটি হল বা আরও ছোট ব্যবহার করুন। .1 সেকেন্ড পর তাপমাত্রা নিরূপণ, তারপর আপডেট মান যে আপনার জন্য পান তার সঙ্গে । এটি 400 বার করুন (কম্পিউটারটি এটি 400 বার করুন)। আপনি যদি এখনও নেতিবাচক তাপমাত্রা পেয়ে থাকেন তবে একটি ছোট সময় পদক্ষেপ ব্যবহার করুন।

Δ t

$\Delta t$

Δ t = .1 s

$\Delta t = .1 s$

T_{t u b e, i n i t i a l}

$T_{tube, initial}$

T_{t u b e, f i n a l}

$T_{tube,final}$

— ইমিলার