Transferencia de calor ladrillo de fuego y aire?

[clasou]

Hola, sin querer copiar un tema actual, tengo bac -49 así que nacimiento.
Lo que no puedo entender, busco en Internet, así que necesito un ejemplo simple sin enlace.

Un ladrillo refractario almacena 880 julios por kilo, es de aproximadamente 2.2 kg.
Supongamos que una superficie de este material de 300 cm 2 tiene un solo punto de intercambio con el aire exterior, es decir, está rodeada en las otras caras de una R tan enorme (estilo 1500 para acortar).

Así que estoy buscando la fórmula, pero también el cálculo numérico, para saber cuánto tiempo, teniendo en cuenta como punto de intercambio.
En los 300 cm 2 de intercambio, el aire que está en contacto con esta superficie está a 20 grados.
Entonces, ¿cuál es el número de julios de calorías transferidas en un segundo?
Con la esperanza de ser comprensible en mi pregunta, que no siempre es mi punto fuerte.
a + Claude

[clasou]

Olvidé suponer que el ladrillo es de 60 grados.
a + Claude
ps deseo podría haber editado bip bip bip el cerebro

[Christophe]

Antes de entrar en las ecuaciones de intercambio y difusión de calor (dedeleco las encontrará fácilmente), ¿cuál es el objetivo? ¿Almacenamiento térmico?

El agua es mucho mejor que cualquier material sólido (generalmente, puede haber mejor que el agua).

Puedes leer este tema: https://www.econologie.com/forums/stockage-t ... t9567.html o hacer una https://www.econologie.com/forums/search.php

Porque el almacenamiento se ha visto muchas veces de un lado a otro ...

[Did67]

Falta al menos un dato: ¡la temperatura del aire al comienzo!

[dedeleco]

Clasou escribe, pero está muy lejos de nacer:

Un ladrillo refractario almacena 880 julios por kilo, es aproximadamente 2.2 kg

no es lo suficientemente precisa en las unidades porque es 888J / Kg ° C, más bien 840 en
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
(No puedo hacer nada con los enlaces, pero no pretendo reinventar todo incluso a BAC + 40 !!!!, es imposible, las mediciones son necesarias) y con el paso de 60 ° C a 20 ° C para 2,2 kg esto representa una reserva calórica de 880x (60-20) x2,2 , 77,44 = XNUMXKJ

que se disipará en la superficie de 300 cm2 de contacto con el aire exterior, un problema de convección térmica muy complejo, si queremos ser exactos, variables dependiendo de dónde esté el ladrillo, adentro o afuera con qué viento, suave o mistral ¡a 100KM / h, dependiendo de la orientación relativa a este viento, que cambia todo, como debe haber notado Clasou a los 49 años!

Además, al evitar enlaces BAC + 6 a 40, para decirlo simplemente, la pérdida es la de la capa límite de aire estacionario en la superficie bajo corrientes de aire de convección bastante lentas o mistral rápido.

Esta capa límite aislante tiene un espesor variable entre 5 mm y 1 mm aproximadamente (con humo podemos verla y evaluar esta zona tranquila contra el ladrillo).

Entonces, si tomamos 5 mm con aire a 0,026 W / mK con el enlace todavía
http://fr.wikipedia.org/wiki/Diffusivit%C3%A9_thermique
esto da 0,026 / (5mm / 1000mm) = 5,2W / m2K de pérdidas o en reversa de R = 0,19m2K / W
o para 300cm2 = 0,03m2 una pérdida al inicio con 60 ° C-20 ° C = 40 ° C
5,2x40x0,03 = 6,24 J / s
Entonces, si olvidamos la variación en el grosor de la capa límite que aumenta con T acercándose a 20 ° C por reducción de convección (efecto importante que se ralentiza al final), entonces el tiempo para enfriarse con una curva T exponencial con el tiempo será con una constante característica de:
77400 / 6,24 = 12400s = 3,44h
Esta es una evaluación simplista de la T en el centro del ladrillo, pero no la aparente en la superficie, que disminuye mucho más rápido.

El clima cambia mucho dependiendo del grosor de la capa límite, puede ser de medio 2,5 mm y menos si un poco de viento se reduce a una hora. ¡La convección es muy compleja, BAC + 10 y más!

Y debe tenerse en cuenta que olvidamos la difusión de calor en el ladrillo (BAC + 3 mini), lo que hace que en la superficie la temperatura disminuya muy rápidamente durante unos minutos, pero el interior permanece caliente gracias a la baja conductividad térmica de el ladrillo que se ralentiza, y que descuidé, y que es aproximadamente una penetración de 1 mm por 1s, 10 mm por 100s y 10cm por 10000s = 2,7 horas, pero como la forma y las dimensiones del ladrillo no se han dado, esto no puede calcularse (BAC + 5 complicado y software) pero probablemente sea tan limitante como el contacto térmico externo, para este ladrillo ordinario.

Para ladrillos mucho más grandes, grosor del medidor, entonces esta difusión limita todo y durante 3 a 6 m, mantiene el calor de los días y el verano durante el invierno.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Conduction_thermique

[clasou]

Sí, bueno, no estoy en 40 julios / kilo, especialmente porque está en la memoria.
Bueno, en realidad voy a hacer una estufa de cohetes, así que el objetivo es tratar de no hacerlo demasiado pequeño, pero tampoco un monstruo que no pueda calentar.

La idea no es realmente ahorrar, pero sobre todo es comodidad, estilo que hace fuego cada dos días.
Pero me acabo de dar cuenta, prueba de que la siesta es un consejo, que es lo contrario de la forma de calcular las pérdidas de un muro.
por lo tanto, superficie en m2 * diferencia de temperatura / lambda de los materiales.

a + Claude

[dedeleco]

Odio lambda porque no es claro y fuente de errores sin las unidades !!

Para ser claro y evitar errores, debe manejar con las unidades precisas lambda W / mK y no solo con lambda, ¡lo que no significa nada sin estas unidades muy precisas!
Al escribir las unidades debemos terminar en J / s = W
y si lambda es la conductividad térmica en W / mK, no su inversa) no dividir sino multiplicar

pérdida = W / (mK) / m. m2 .K = W = J / s

pérdida en W = conductividad térmica (W / (mK) dividido por el espesor del aislamiento en m, luego multiplique por el área m2, luego multiplique por la diferencia de T en K o ° C y solo queda la pérdida en J / s = W

Entonces :

superficie en m2 * diferencia de temperatura / lambda de los materiales.

sin las unidades no nos permite entender y ver las inconsistencias de lo que estamos manejando.
No deberías manejarlo de memoria, pero Comprender los principios con las unidades.

[dedeleco]

La idea no es realmente ahorrar, pero sobre todo es comodidad, estilo que hace fuego cada dos días.

Dadas las pérdidas de una casa típica que no es un dewar o BBC, probablemente se necesitan alrededor de una tonelada o incluso 2 toneladas de calefacción, típica de una estufa en masa.

[clasou]

No, no es un dewar, ni una bbc, aunque está más lejos que eso.

De todos modos, considerando la forma de la estufa de cohetes, una tonelada va rápido.
.
Pero mi preocupación es, digamos, más los materiales que uso, ya que algunos pueden almacenar temperaturas muy altas, pero tenemos un precio contrario a la idea del cohete, que es más de la recuperación.
Así que aquí está la suposición, pero un sandbox -10 No siempre es fácil.
a + Claude

[dedeleco]

En pocas palabras, puede tomar casi cualquier cosa tan sólida, barata de almacenar:
arcilla, ladrillo, tierra compactada, vidrio, arena, guijarros, piedra caliza, granito, no necesariamente refractario (si no está en contacto directo con las llamas, solo el humo ya enfriado a 300 ° C), o incluso yeso o yeso (menos de 80 ° C, que se desmoronará al calentar demasiado), con aproximadamente el valor 0,88KJ / Kg ° K que da por tonelada calentada de 20 ° C a 120 ° C (diferencia 100 ° C) da almacenado:
0,88x100x1000=88000KJ=88000/3600=24KWh/tonne de stockage
Esto almacenó el calor de combustión de 6 Kg de madera seca a 4KWh / Kg.

Esto es bajo, porque en 24 horas solo da una potencia de 1KW de calefacción y en 8 horas solo 3KW, en un día hábil.

Por lo tanto, debe calentar las piedras o los ladrillos mucho más, a 220 ° C o incluso 320 ° C para tener 2 a 3 veces más de reserva y 2 a 3 KW de calentamiento durante 24 horas y cupones de 6KW a 9KW durante 8 horas, para una ausencia de una jornada laboral.

Con 2 toneladas debemos tener el doble, es decir, 16 h a 6 a 9 KW de potencia, devuelto, para que la casa permanezca adecuadamente calentada.

Una casa de bloques de cemento y cemento, aislado del exterior tiene 10 a 30 toneladas y por lo tanto tiene una inercia de 1 a 2 días naturalmente, sin estufa masiva, mientras que en madera, mucho más ligera, tiene poca inercia y la estufa masiva es útil.

¡Eso arregla las ideas, pero uno almacena bastante poco por tonelada!
y por Kg casi nada.
El agua almacena 4,75 veces más para el mismo peso, pero se niega a exceder de 60 a 80 ° C o con un paso de 20 a 70 ° C (variación de 50 ° C) que 2,37 veces más que los ladrillos o piedras calentado a 120 ° C, y casi idéntico si se calienta a 220 ° C.

Entonces, el agua, con tanques caros, no es interesante para almacenar este calor.

Con parafina u otra cosa de cambio de fase, almacenamos más pero poco más de 5 veces, para productos muy caros (1000 a 2000 € por tonelada, o incluso mucho más), en comparación con la arcilla libre tomada bajo tierra .

vea una descripción general y no mucho mejor a menos de 200 ° C sin mayores dificultades a largo plazo (vea sales hidratadas como yeso, CaCl2):
360KJ / l = 0,1KWh / litro = 100KWh / m3 (m3 a 1,4 a 2,6 toneladas)
https://www.econologie.com/forums/post210883.html#210883
http://www.bine.info/hauptnavigation/pu ... el=1436%29