Uutiset:

Kirjoittaja Aihe: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?  (Luettu 13400 kertaa)

Poissa evt752

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 546
  • Ekowell EVT 752
Kertokaapas, miksi laminaarisuus on huono asia lämmönkeruuputkiston nesteessä? Ja mikä vaikuttaa siihen, milloin neste on laminaarista ja milloin se on turbulenttista?

Ja miten on lämmönjaon kanssa: onko eroa sillä, onko lattialämmitysvesi laminaarista tai turbulenttista?

Volkkarille: jos meinaat vastata, vastaa siten, että vastauksesi ymmärtää, edes jotenkin, laita vaikka viitteitä jonnekin (linkkejä tai viittaus kirjaan tai johonkin muuhun julkaisuun).

Poissa sailor

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 3 053
  • Lämpöässä V15 11/04-->
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #1 : 20.02.06 - klo:16:56 »
Tässä jotain:

"Virtaus jaetaan laminaari- ja turbulenssivirtaukseen, kun virtauksen luokitteluperusteena käytetään nestepartikkelin liikerataa. Laminaarisessa virtauksessa nestepartikkelien liikeradat ovat rinnakkaisia, eikä neste virratessaan sekoitu. Turbulenssivirtauksessa nestepartikkelit liikkuvat myös sivuttaissuuntiin ja virtaavat nestekerrokset sekoittuvat keskenään (Puupponen 1986).  Virtausnopeuden kasvaessa virtaus muuttuu turbulenttiseksi, jolloin sedimenttiaines joutuu toistuvien pyörrevirtausten mukaan ja sen laskeutuminen hidastuu (Uusinoka 1981). Laminaarinen ja turbulenttinen virtaus voidaan erottaa Reynoldsin luvun (Re) perusteella. Virtaus on laminaarista, kun Reynoldsin luku on pienempi kuin 500 ja turbulenttista, kun luku on suurempi kuin 2500 (Morisawa 1964; Gregory & Walling 1973)."

Tässä kirjoituksessa tutkittiin jotain sedimenttien laskeutumista, mutta eikös tuo laminaarinen virtaus aiheuta sen että liuos keruuputkistossa ei "lämpene" yhtä tehokkaasti.

Lähde:http://www.miljo.fi/default.asp?node=11474&lan=fi

Asiantuntijat jatkakoot....

Jani
Lämpöässä V15 Opation modaus:
http://sailor.arkku.net//trend.jpg.jpg

Poissa Porari

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 102
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #2 : 20.02.06 - klo:20:06 »
Lainaus
Asiantuntijat jatkakoot....


No, enpä ole asiantuntija, mutta vastaan jotain kuitenkin..... Laminaarisuuden ja turbulenttisuuden  raja putkistovirtauksessa 2300 " reiskaa" kuten volkkari totesi, ( eräässä artikkelissa tosin 2500). Tuo 500 taisi olla avovirtauksessa laminaarisuuden raja. Mikä vaikuttaa virtaukseen? Paine, putkistovirtauksessa pituus, välittäjä aineen ominaispaino sekä laskentatavasta riippuen aineen viskositeetti sekä aineen kinemaattinen viskositeetti.

Tosiasia---- turbulenttisuus tehostaa lämmönsiirtymistä ja laminaarisuus heikentää. Se mikä mulle on hämärän peitossa on että, siirryttäessä turbulenttiseltä alueelta laminaariselle onko lämmönjohtuvuuden( eli partikkeleiden kuljetuskyvyn) heikentyminen lineaarista vai romahtaako lämmönjohtavuus siirryttäessä laminaariseen virtaukseen??

Poissa IAP

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 92
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #3 : 20.02.06 - klo:23:23 »
Laminaarisuude ja turbulenttisuuden eroa voisi havainnollistaa vaikka lasillisella tulikuumaa totia. Jos annat totin seistä lasissa, voi mennä tovi ennen kuin pystyt kaatamaan sitä kurkkuusi. Lusikalla sekoittaminen lyhentää odotteluaikaa tuntuvasti.

- I

Poissa evt752

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 546
  • Ekowell EVT 752
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #4 : 21.02.06 - klo:13:58 »
Okei.

Lattialämmityspiirissä laminaarisuus saattaisi olla eduksi, jotta lämpöä riittäisi myös piirin loppupäähän?

Jos nimittäin virtaus on turbulenttista, lämpö saattaa luovuttua piirin alussa ja neste olisi palatessaan kovin viileää?

Poissa evt752

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 546
  • Ekowell EVT 752
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #5 : 21.02.06 - klo:14:04 »
Toinen kysymys:

Onko tietoa siitä, ehtiikö neste kiertää maapiirissä montakin kertaa kompressorin käynnin aikana? Nimittäin tuli mieleeni, että nestehän ei kierrä kun kompressori ei käy, vaan kiertovesipumppu käynnistyy jonkin aikaa ennen kompuran käynnistystä ja oletettavasti sammuu kompuran kanssa samaan aikaan? No, nestehän on paikallaan ollessaan lämmennyt eikä sen ehkä olisi mahdollistakaan enempää lämmetä matkallaan kompressorille.

Asia on tietysti eri silloin kun kompressori käy koko ajan, mutta ihan kiinnostuksesta: kuinka nopeasti neste siirtyy putkessa?

Poissa evt752

  • Konkari
  • *****
  • Viestejä: 546
  • Ekowell EVT 752
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #6 : 21.02.06 - klo:14:22 »
Lainaus
Tosiasia---- turbulenttisuus tehostaa lämmönsiirtymistä ja laminaarisuus heikentää. Se mikä mulle on hämärän peitossa on että, siirryttäessä turbulenttiseltä alueelta laminaariselle onko lämmönjohtuvuuden( eli partikkeleiden kuljetuskyvyn) heikentyminen lineaarista vai romahtaako lämmönjohtavuus siirryttäessä laminaariseen virtaukseen??
No varmaankin se on fakta, että turbulenttisuus tehostaa lämmönsiirtymistä, mutta onko tietoa siitä, että tehostuuko lämmönsiirtyminen turbulenttisuuden voimistuessa? Eli jos haluaisin optimoida lämmönsiirtymisen, kannattaisiko yksinkertaisesti laittaa tehokkain saatavilla oleva kiertovesipumppu maakiertoon vai olisiko laskettavissa jokin teoreettinen maksimi tai raja-arvo, jonka jälkeen lämmönkeruu ei enää tehostu, tietyllä putkipituudella ja -seinämän paksuudella? Optimoinnissa tietysti kiertovesipumpun hinta ja sen ottama sähköteho vaikuttaa jonkin verran, mutta jos se tässä vaiheessa vielä jätettäisiin laskelmista pois (ettei menisi liian monimutkaiseksi).

Ohje "käytä suurinta nopeutta" ei oikein tyydytä minua kun kerran kolme nopeutta olisi valittavissa.

Poissa Porari

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 102
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #7 : 21.02.06 - klo:20:25 »
Tuolta löytyy jotain turbulenttisuudesta käsitteenä, samasta linkistä löytyy myös Reynoldsista. http://fi.wikipedia.org/wiki/Turbulenssi

Kyselin vähän samanlaisia asioita toisessa osiossa. Volkkarin mukaan virtaus ei voi olla liian turbulenttinen. Lämmönsiirtokyky kasvaa turbulenttisuuden kasvaessa, ainakin tiettyyn pisteeseen.

Minua kiinnostaisi enemmän tuo siirtymä alaspäin. Miten lämmönsiirron käy siirtymäalueella? Tuolla linkissäkin todetaan laminaaristen ja turpulenttisten alueiden "välimaaston" olevan ongelmallinen , ainakin laskennan kannalta.

Volkkarilla on käsittääkseni LP-Optima käytössään jolla luullakseni voi jonkin verran harrastaa "optimointia" .  Volkkarilla vaikuttaisi olevan muutenkin runsaasti tietämystä maalämmöstä, joten hän varmaan olisi paras vastaamaan näihin virtausmekaniikan mysteerioihin :) ???

Poissa volkkari

  • Vanha jäsen
  • ****
  • Viestejä: 335
  • YaBB 1G - SP1 on Kuningas!
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #8 : 21.02.06 - klo:20:42 »
Lähden aamulla lomareissulle,en jaksa nyt.
Palataan asiaan parin viikon päästä(MUISTUTA)
terveisin volkkari

Poissa enins

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 114
  • Geopro SH 9 + SHB 500 L/ lämpökaivo 187 m
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #9 : 03.03.06 - klo:12:09 »
Odotellessa volkkarin selontekoa:
Laminaarivirtauksen virtausmuoto (virtauksen nopeusjakauma) on katkaistun ellipsin muotoinen. Tämä ilmenee virtausnopeuden selvänä hidastumisena putken keskilinjasta reunoillepäin mentäessä. Tällöin ei myöskään virtaus sekoitu säteittäissuunnassa. Eli:
1) virtausnopeus on hidas putken reuna-alueilla,
2) virtauksen (ja lämmön) sekoittumista ei tapahdu, jolloin lämmön "siirtyminen" putkesta nesteeseen heikentyy (dt putken ja nesteen välissä pysyy pienenä).

Turbulenttisen virtauksen muoto on lähempänä tulppavirtausta, jolloin nopeuserotkin pieniä. Virtaus myös sekoittuu säteittäissuunnassa, joka siirtää tehokkaasti lämpöä pois putken seinämältä (dt pyrkii kasvamaan).

Laminaari-/turbulenttisuuden rajalla ei ole mitään välimuotoa, vaan se on-off tyyppinen. Välimuodolla todennäköisesti on tarkoitettu tuon rajan Re -luvun vaihtelua (laminaarinen virtaus voi jatkua pitkälle yli 2500 Re, mutta se on silloin labiilissa (ei vakaa) tilassa.  

Lisäksi putken pituus ei vaikuta suoraan turbulenttisuuteen (epäsuorasti kyllä, sillä pituuden kasvaessa myös painehäviö kasvaa, joka taas [samalla pumppausteholla] pienentää virtausnopeutta).

Optimointia varten:
1) muista; nesteen t ei voi olla > ympäröivän maan (=ylisuuresta kiertopumpusta ei ole mitään hyötyä)
2) muista; nesteen t:n lähestyessä ympäröivän maan t:aa, hidastuu lämmönsiirto huomattavasti.
3) tarvitset tarkan lämpötilamittarin ja mieluisasti myös nesteeseen asti ulottuvat metallitaskut anturille.

Mittaa tulo- ja menopuolen lämpötilat sekä l-pumpun käydessä (suurimmalla kiertopumpun teholla), että pysähdyksissä. Muuta kiertopumpun tehoa ja tee mittaukset uudelleen. Toista äskeinen.
Kiertopumpun nopeutta voit pienentää, kunnes maasta tulevan nesteen t alkaa laskemaan, TAI dt l-pumpun yli alkaa reilusti kasvamaan (huomioi myös l-pumpun mitoitus dt).

Minulla ei ole L-pumpun mitoitusohjelmia tms, mutta ohje on tehty soveltaen virtaus- ja lämmönsiirto-oppia.

Onnea optimoinnille.

Poissa Porari

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 102
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #10 : 03.03.06 - klo:15:13 »
wikpediassa todetaan <Siirtymä-aluetta sanotaan transitio-alueeksi. Transitioreunan paikka on hankala laskea ja voi liikkua>eli tästä voisi ymmärtää , että jonkinlainen siirtymäalue kuitenkin olisi??

Reynoldsin laskentakaavassa on "L" jolla merkitään virtausta luonnehtivaa pituutta tai avovirtauksessa keskisyvyyttä?? Eikö tämän voisi ymmärtää putkipituudeksi??

Joissakin artikkeleissa turbulenttisuuden raja olisi >2300 Re ? ( liekö tuolla merkitystä ja niinkuin totesit raja vaihtelee).

Meneeköhän liian tieteelliseksi??

Poissa enins

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 114
  • Geopro SH 9 + SHB 500 L/ lämpökaivo 187 m
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #11 : 03.03.06 - klo:16:03 »
Reiskan kaavassa ei ole pituudelle paikkaa, lieneekö kysymyksessä käännösvirhe tms?

Poissa Porari

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 102
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #12 : 03.03.06 - klo:16:47 »
Lainaus
Reiskan kaavassa ei ole pituudelle paikkaa, lieneekö kysymyksessä käännösvirhe tms?

http://fi.wikipedia.org/wiki/Reynoldsin_luku

Tuolta löytyy yksi variaatio.

http://www.ymparisto.fi/print.asp?contentid=166171&lan=fi&clan=fi#r

Täällä taas näyttää hieman erilaiselle???

Poissa enins

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 114
  • Geopro SH 9 + SHB 500 L/ lämpökaivo 187 m
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #13 : 03.03.06 - klo:18:32 »
En tiedä mitä nuo lienevät, mutta putkivirtauksille kaava on (ei anna kirjoittaa kaavaa oikeilla merkeillä, joten siitä syystä tekstinä): Re=(tiheys*nopeus*halkaisija)/dynaaminen viskositeetti = nopeus*halkaisija/kinemaattinen viskositeetti.

Tiheys= kg/m3,
nopeus=m/s,
halkaisija (sisä)= m,
dyn. visk.= Pa*s ja kinem.visk.= m2/s.

Ei noi kaavat tahdo pysyä mielessä, kun niitä ei nykyohjelmissa enää tarvita. Siksi piti tarkistaa vanhoista muistiinpanoista.

Käsinkin noita piirin tehoja voi laskea, mutta tuollaiseen laskuriinkin satuin tänään törmäämään:
http://www.vesitekno.fi/lamsiir.htm

Samalla taulukolla näkee mainiosti myös viskositeetin käyttäytymisen ja sivuilta löytyy myös muutakin kiinostavaa tietoa.
« Viimeksi muokattu: 03.03.06 - klo:18:52 kirjoittanut enins »

Poissa Porari

  • Täysjäsen
  • ***
  • Viestejä: 102
Re: laminaarisuus/turbulenttisuus lämmönkeruussa?
« Vastaus #14 : 03.03.06 - klo:19:50 »
Lainaus
En tiedä mitä nuo lienevät, mutta putkivirtauksille kaava on (ei anna kirjoittaa kaavaa oikeilla merkeillä, joten siitä syystä tekstinä): Re=(tiheys*nopeus*halkaisija)/dynaaminen viskositeetti = nopeus*halkaisija/kinemaattinen viskositeetti.

Tiheys= kg/m3,


nopeus=m/s,
halkaisija (sisä)= m,
dyn. visk.= Pa*s ja kinem.visk.= m2/s.

Ei noi kaavat tahdo pysyä mielessä, kun niitä ei nykyohjelmissa enää tarvita. Siksi piti tarkistaa vanhoista muistiinpanoista.

Käsinkin noita piirin tehoja voi laskea, mutta tuollaiseen laskuriinkin satuin tänään törmäämään:
http://www.vesitekno.fi/lamsiir.htm

Samalla taulukolla näkee mainiosti myös viskositeetin käyttäytymisen ja sivuilta löytyy myös muutakin kiinostavaa tietoa.

Sama vika.... laho pää. Yritin myös etsiä vanhoja fysiikan muistiinpanoja----en löytänyt, luojan kiitos.
Miksiköhän niitä nyt kaivelee kun ei aikanaan juurikaan kiinnostanut??

Kätevä tuo Thermera laskuri. Tekeehän noita liuoksia näköjään muutkin kun Alttia......