Aumento da temperatura

[TECNOMODEL]

um cliente argumenta que uma drenagem reduzida de nossa bomba causa um aumento na temperatura do óleo no tanque.
Sabendo a quantidade e a temperatura da drenagem como posso calcular a que temperatura o óleo chegará no tanque?

 

[Kaji]

Infelizmente eu acho que é um problema termodinâmico complexo: em teoria as perdas de energia que vocÃa tem da drenagem para o tanque são transformadas em calor e parte deste calor é absorvido pelo Ã3leo que está superaquecido; No entanto, eu não sei como avaliar este calor absorvido, no máximo podemos avaliar as perdas de carga a partir das quais para obter a energia dissipada. então eu não sei se é possível fazer mudanças dentro da planta para reduzir o superaquecimento do óleo.

 

[TECNOMODEL]

simplificando muito poderíamos hipotesizar que do tanque excre x l/min a k° e reentrino y l/min a w°.
Não faço ideia de como calcular o aumento da temperatura e possivelmente a temperatura máxima que atingiria o óleo no tanque.

 

[Kaji]

Infelizmente, ou há um tratamento empírico do problema do superaquecimento de plantas de Ã3leo ou é o problema de um ponto de vista escolar, mas provavelmente longe da realidade.

no segundo caso você pode encomendar:

- calcular perdas de carga distribuídas e concentradas
- assumir que toda essa energia perdida se transformou em calor
- ver quanto deste calor pode ser descartado entre a planta e o ambiente (tipo de tubos de trocador de calor no ar, eu não sei se é dito assim)

de outra forma ver nos vários manuais para o dimensionamento de plantas de óleo o capítulo sobre o dimensionamento do tanque e provavelmente um tratamento do problema é encontrado desde que uma das funções do tanque é precisamente o de óleo de resfriamento.

então há avisos práticos para evitar que o óleo sobreaqueça, mas eu não sei como invasivo eles podem ser.

 

[paulpaul]

um cliente argumenta que uma drenagem reduzida de nossa bomba causa um aumento na temperatura do óleo no tanque.
Sabendo a quantidade e a temperatura da drenagem como posso calcular a que temperatura o óleo chegará no tanque?

Olá.
compreender melhor: você tem um tanque com uma certa quantidade de óleo a uma certa temperatura, a partir da qual o óleo é tomado da bomba e em que a drenagem da bomba retorna...correto?
você conhece o fluxo de bomba e fluxo de drenagem, bem como a temperatura inicial do tanque e da massa: Estás interessado na tendência da temperatura do óleo no tanque, certo?

 

[TECNOMODEL]

Olá.
compreender melhor: você tem um tanque com uma certa quantidade de óleo a uma certa temperatura, a partir da qual o óleo é tomado da bomba e em que a drenagem da bomba retorna...correto?
você conhece o fluxo de bomba e fluxo de drenagem, bem como a temperatura inicial do tanque e da massa: Estás interessado na tendência da temperatura do óleo no tanque, certo?

Isso mesmo.

 

[paulpaul]

o problema é relativamente simples de definir (equilíbrio de massa e energia no tanque) mas precisa de algum trabalho de cálculo: Diria que é uma combinação com o Excel. Esta é duas equações diferenciais, a serem imediatamente transformadas em diferenças finitas a serem tratadas com excel. cada linha de excel representará um passo de tempo (por exemplo, um segundo).
se você tiver quaisquer dados (portados, trazidos para fora, reservatório de tinitial, tipo de óleo, massa inicial no tanque) podemos tentar fazer algumas contas.

 

[paulpaul]

.... no máximo você poderia avaliar as perdas de carga a partir das quais para obter a energia dissipada. então eu não sei se é possível fazer mudanças dentro da planta para reduzir o superaquecimento do óleo.

Eu acredito que para technomodel, como ele respondeu, ele estava interessado principalmente no equilíbrio térmico no tanque, mais do que a energia dissipada (calor) devido a perdas de carga. Por outro lado, com óleo e as perdas de carga habituais em um circuito hidráulico, parece-me que isso é bastante negligenciável. .

 

[meccanicamg]

na rede há alguns fabricantes que fornecem o coeficiente de troca de calor do tanque do centro. Uma vez que a potência do freio está em função da pressão e do fluxo, você pode determinar a potência que é descarregada quentemente no tanque. conhecer a temperatura ambiente e a troca térmica determina, portanto, a temperatura do óleo.

 

[TECNOMODEL]

o problema é relativamente simples de definir (equilíbrio de massa e energia no tanque) mas precisa de algum trabalho de cálculo: Diria que é uma combinação com o Excel. Esta é duas equações diferenciais, a serem imediatamente transformadas em diferenças finitas a serem tratadas com excel. cada linha de excel representará um passo de tempo (por exemplo, um segundo).
se você tiver quaisquer dados (portados, trazidos para fora, reservatório de tinitial, tipo de óleo, massa inicial no tanque) podemos tentar fazer algumas contas.

Acho que este tipo de cálculo vai além do meu conhecimento.
Não tenho dados precisos, mas posso fazer um exemplo perto da realidade e simplificar tudo.
dizemos que saem do tanque 3l/min e entram 0,5 l/min da drenagem.
o volume do reservatório é 100 l, t inicial 40 °, t do óleo que cai da drenagem 50 °.
óleo hidráulico iso vg46.

o cliente contesta que com a bomba anterior a temperatura no tanque permaneceu estável, com a corrente tem uma diferença de 30 °. a diferença substancial entre as duas bombas é que o anterior tinha uma drenagem de 2 l/min, a corrente 0,5 l/min.

 

[paulpaul]

Desculpa, mas nestes dois dias posso ligar pouco!
mas a linha de retorno? Não acaba no mesmo tanque? caso contrário o óleo neste tanque aqueceria até zero, como ele pega mais do que ele.
no primeiro caso, quando o tanque está quase vazio, a temperatura é impedida: há menos massa para aquecer da drenagem: v. gráfico abaixo, feito em matlab assumindo o caso por você disse (em ordem t em °c, no tempo slot em s). Avisa-me se joguei bem.

 

[paulpaul]

claro Negligenciei o reservatório de trocas térmicas/ambiente: No entanto, estes faria você cair a temperatura se o ambiente (como eu suponho) estivesse em t < 40 °c.

em caso de drenagem 2 litros/min, deixando todos os outros parâmetros inalterados, você teria a seguinte curva:
Como disse, não sei se interpretei bem a situação.

 

[TECNOMODEL]

o 3 l/min que sai são aqueles usados pela planta, em seguida, cair no tanque, mas eu não sei a temperatura deste óleo que vem dos usos.
o tanque, portanto, mantém sempre o mesmo volume.
Agradeço-lhe muito pelo tempo que me dedicou, já estes dois gráficos fazem-me pensar que uma segunda ou mais variável foi introduzida em relação à situação anterior e não a única bomba que relatamos.

 

[paulpaul]

Não te preocupes.
dois princípios de conservação são aplicados ao volume do tanque: massa e energia. há também sw específico para oleodinâmica para resolver esses problemas, mas você pode usar os princípios básicos com a ajuda de um sw para o tipo de resolução numérica matlab. mais fácil de fazer isso do que dizer...