Вопрос по теплообмену.

[Einstein]

Munin в сообщении #1021107 писал(а):

Einstein в сообщении #1021088 писал(а):

Алексей, моим словам как продавца ванн мало кто поверит, нельзя ли подкрепить этот довод формулой?

Нельзя, формулы тут сложные, и ни о чём не говорят.

Вот если вы померяете процесс часами и термометром - это будут цифры, которыми тоже можно подкреплять доводы.

Поймите, что вопрос касается не трех конкретных ванн, а в принципе: ванна из какого материала будет дольше сохранять температуру воды. Я, конечно, найду более или менее похожего размера и объема ванны из разных материалов у своих знакомых, но все эти небольшие различия (в форме и объеме ванн, в температуре окружающей среды и т.д.) могут поставить под сомнение правильность результатов.

[DimaM]

Amw в сообщении #1021099 писал(а):

Кроме того, если ванна массивная (чугун) в неё можно налить воды с температурой выше желаемой с расчетом, что масса ванны заберет часть тепла и будет служить "аккумулятором".

Воды в налитой ванне обычно заметно больше, чем чугуна. И теплоемкость у воды больше, чем у чугуна, почти на порядок. Так что ванна сильно много не нааккумулирует.

[Munin]

Einstein в сообщении #1021111 писал(а):

Поймите, что вопрос касается не трех конкретных ванн, а в принципе: ванна из какого материала будет дольше сохранять температуру воды.

А про "в принципе" - и нельзя сказать ничего конкретного. Можно поставить эти ванны в такие условия, что результат будет другим.

Einstein в сообщении #1021111 писал(а):

Я, конечно, найду более или менее похожего размера и объема ванны из разных материалов у своих знакомых

Так вы в магазине или где? Начали завираться?

[Einstein]

Munin в сообщении #1021118 писал(а):

Einstein в сообщении #1021111 писал(а):

Поймите, что вопрос касается не трех конкретных ванн, а в принципе: ванна из какого материала будет дольше сохранять температуру воды.

А про "в принципе" - и нельзя сказать ничего конкретного. Можно поставить эти ванны в такие условия, что результат будет другим.

Einstein в сообщении #1021111 писал(а):

Я, конечно, найду более или менее похожего размера и объема ванны из разных материалов у своих знакомых

Так вы в магазине или где? Начали завираться?

Я в магазине даже в данный момент. Но физически почти невозможно в магазине создать подобный эксперимент. Ванны не подключены к коммуникациям, стоят посреди торговой площади, носиться тут с ведрами да еще пытаясь контролировать температуру и время никуда не годится, поймите.
Про "в принципе": нужен простой ответ, подкрепленный доводами, если условия для всех ванн одинаковые (t воды, t окружающей среды, объем и т.д.)

[AlexeyAl]

Einstein, формулы для испарения воды зависят от скорости воздуха, влажности, температуры и как правило рассчитываются эмпирически... Да и зачем вам формула для испарения воды? Из всех ванн вода одинаковой площади с одинаковыми условиями снаружи будет испаряться одинаково.
Возьмите три одинаковый емкости (хоть три стакана) из чугуна, стали и акрила (попросите директора для стенда выделить финансирование и закажите их), поместите туда термопару, налейте горячей воды и снимите показания при остывании - вот вам и наглядный эксперимент. Хоть на витрине выставляй.

[Amw]

DimaM в сообщении #1021112 писал(а):

Так что ванна сильно много не нааккумулирует.

Тогда всё зависит только от коэффициента теплопередачи от воды через стенку ванны к окружающему воздуху.

Einstein в сообщении #1021111 писал(а):

...не трех конкретных ванн, а в принципе: ванна из какого материала будет дольше сохранять температуру воды.

Не просто "из какого материала", а от того, какая конструкция... Вот у меня в душевой кабине акриловый поддон с какой-то пористой изоляцией (внизу). Если одинаково изолировать низ ванны из любого материала и пренебречь массой и теплоемкостью, то и остывать вода будет одинаково.

-- 29.05.2015, 16:42 --

(Оффтоп)

Насчет продавцов-консультантов... Мне при покупке теплого пола заявили, что у "этой" фирмы пол лучше, т.к. при одинаковой мощности температура пола больше, чем у пола другой фирмы... Моя попытка объяснить, что пол с большей температурой наоборот хуже, понимания не нашла. Сказали, что фирма преподносит это свойство, как достоинство...

[Einstein]

Amw в сообщении #1021132 писал(а):

DimaM в сообщении #1021112 писал(а):

Так что ванна сильно много не нааккумулирует.

Тогда всё зависит только от коэффициента теплопередачи от воды через стенку ванны к окружающему воздуху.

Einstein в сообщении #1021111 писал(а):

...не трех конкретных ванн, а в принципе: ванна из какого материала будет дольше сохранять температуру воды.

Не просто "из какого материала", а от того, какая конструкция... Вот у меня в душевой кабине акриловый поддон с какой-то пористой изоляцией (внизу). Если одинаково изолировать низ ванны из любого материала и пренебречь массой и теплоемкостью, то и остывать вода будет одинаково.

-- 29.05.2015, 16:42 --

(Оффтоп)

Насчет продавцов-консультантов... Мне при покупке теплого пола заявили, что у "этой" фирмы пол лучше, т.к. при одинаковой мощности температура пола больше, чем у пола другой фирмы... Моя попытка объяснить, что пол с большей температурой наоборот хуже, понимания не нашла. Сказали, что фирма преподносит это свойство, как достоинство...

Я люблю свои высказывания подкреплять фактами, поэтому и зарегился на этом форуме)
Поймите суть моего вопроса: мне нужно убедить клиента, почитавшего форумы в интернете, в том, что остывают все ванны примерно одинаково и не стоит ориентироваться на материал изготовления ванны, если принципиально важен такой параметр, как скорость остывания воды. Ведь по сути это так? Но клиенты не верят словам, им нужно все физическими законами подркепить, да наглядно высчитать, а я этого, по понятным причинам, не умею.

[GraNiNi]

Einstein в сообщении #1021144 писал(а):

Поймите суть моего вопроса: мне нужно убедить клиента, почитавшего форумы в интернете, в том, что остывают все ванны примерно одинаково и не стоит ориентироваться на материал изготовления ванны, если принципиально важен такой параметр, как скорость остывания воды. Ведь по сути это так? Но клиенты не верят словам, им нужно все физическими законами подркепить, да наглядно высчитать, а я этого, по понятным причинам, не умею.

В первом приближении, остывать будет дольше акриловая ванна, так как расчетный коэффициент теплопередачи через ее стенку будет меньше (примерно на 25%), чем у чугунной и стальной. Но это не означает, что она будет остывать на 25% дольше, там сложная зависимость.

(Оффтоп)

Сейчас занят, немного разгребу и чуть позже приведу кое-какие прикидочные расчеты.

[Munin]

Einstein в сообщении #1021121 писал(а):

Но физически почти невозможно в магазине создать подобный эксперимент. Ванны не подключены к коммуникациям, стоят посреди торговой площади, носиться тут с ведрами да еще пытаясь контролировать температуру и время никуда не годится, поймите.

Отнесите их в подсобку, заполните через шланг.

Кто хочет - ищет способы, кто не хочет - ищет отговорки.

Einstein в сообщении #1021144 писал(а):

Поймите суть моего вопроса: мне нужно убедить клиента

А вам это точно нужно? Может, пусть остаётся со своими убеждениями? В конце концов, это его дело.

Einstein в сообщении #1021144 писал(а):

Но клиенты не верят словам, им нужно все физическими законами подркепить, да наглядно высчитать, а я этого, по понятным причинам, не умею.

Я впервые слышу о клиентах, которые требуют от продавца физических формул и расчётов по ним, честно говоря.

-- 29.05.2015 19:51:44 --

GraNiNi
Всего 25 %?

[GraNiNi]

Ознакомившись с конструкциями ванн, необходимо отметить, что они сильно отличаются, особенно – акриловые, корпус которых часто изготавливают в виде закрытого с боков параллелепипеда – двойной корпус. При этом, между внутренней чашей ванны и внешними вертикальными стенками, создается невентилируемая воздушная прослойка, наподобие термоса, которая служит дополнительным изолятором. В этом случае на первый план выходит не материал ванны, а ее конструктивные особенности. Тогда сравнение самих материалов для ванны теряет всякий смысл.

Тем не менее, если сравнивать ванны одинаковых геометрических размеров, взяв за базовую конструкцию чугунную ванну 1500х600х400, то оказывается, что влияние материала будет невелико.
Это связано с тем, что материал влияет только на одно слагаемое в суммарных теплопотерях, а именно - на теплопередачу теплопроводностью через стенку, в то время как теплоотдача за счет конвекции с наружной поверхности ванны, с поверхности воды (зеркала испарения), а также за счет самого испарения воды - будут одинаковы.

Описывать полностью все расчеты с математическими тегами довольно утомительно, поэтому приведу только конечные цифры.
Если в ванны залить по 200 л воды с одинаковой температурой, то при одинаковых внешних температурных условиях, скорость остывания воды в акриловой ванне будет примерно на 15% меньше, чем в чугунной или стальной.
Например, если в акриловой, вода за определенный интервал времени остынет на 3 градуса, то в чугунной - на 3,4 градуса.

[venco]

AlexeyAl в сообщении #1021054 писал(а):

Объем воды в ванне порядка 300 кубометров

А здесь на 3 порядка промахнулись.

-- Пт май 29, 2015 23:30:00 --

Соответственно, масса чугунной ванны должна заметно влиять на суммарную теплоёмкость. Наливать придётся более горячую воду, но остывать она будет медленнее.
Стальная тоньше и значительно легче.

[GraNiNi]

venco в сообщении #1021408 писал(а):

Соответственно, масса чугунной ванны должна заметно влиять на суммарную теплоёмкость.

Это ошибочное мнение.
При массе чугунной ванны в 100 кг она запасает тепла (в расчете на 1 градус) 50 КДж, в то время как 200 кг воды запасают 840 КДж тепла.
Таким образом, доля запасенного тепла чугуном составит примерно 5%.
Акриловоая ванна, массой 30 кг, за счет большей теплоемкости, запасает почти столько же как и чугунная - около 42 КДж.

[Munin]

GraNiNi в сообщении #1021386 писал(а):

Описывать полностью все расчеты с математическими тегами довольно утомительно, поэтому приведу только конечные цифры.

Окажите всё-таки любезность. Тема интересна не одному только ТС.

В том числе, меня интересует, как вы учитывали объём воздуха, его влажность.

GraNiNi в сообщении #1021386 писал(а):

Например, если в акриловой, вода за определенный интервал времени остынет на 3 градуса, то в чугунной - на 3,4 градуса.

Вот это остывание на 3 градуса - происходит по вашим расчётам за какое время?

[GraNiNi]

Munin в сообщении #1021475 писал(а):

В том числе, меня интересует, как вы учитывали объём воздуха, его влажность.

Так как задача была - сравнить относительное влияние материала ванны на скорость ее остывания, то все внешние теплотехнические параметры принимались одинаковыми.

Температура воздуха: 25С.
Температура воды (начальная): 40С.
Площадь зеркала испарения: 0,7 м.кв.
Площадь теплообмена (боковые стенки, дно): 1,8 м кв.
Толщина стенок:
- чугун: 8 мм (масса 100 кг)
- сталь: 2,5 мм (масса 30 кг)
- акрил: 6 мм (масса 30 кг)

Теплообмен (теплопотери) с окружающим воздухом - естественной конвекцией и излучением.

Относительная влажность воздуха принималась равной
100%.
Начальная скорость испарения воды высчитывалась по эмпирической формуле и составила при 40 градусах 270 грамм в час.

Munin в сообщении #1021475 писал(а):

Вот это остывание на 3 градуса - происходит по вашим расчётам за какое время?

За 2 часа.