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旋转和寒意

Overview

资料来源: 迈克尔 g. 本顿和克里先生, 路易斯安那州立大学化学工程系, 巴吞鲁日, 洛杉矶

旋转和冷却使用热传导和流体流动的基本原理, 在仅2分钟内将饮料冷却到38华氏度。它需要一个冰箱大约240分钟和一个冰箱40分钟达到相同的温度。旋转和冷却还声称这是通过 "轻轻地" 旋转 500 rpm, 这造成很少或根本没有起泡。

在这项实验中, 将评估旋转容器以记录速度冷却软饮的能力。旋转和冷却的目的是为了使冰箱的使用无效, 从而有利于快速和单独地冷却饮料。不同的操作参数, 如不同的转速的设备, 将评估, 以确定其对传热的影响。此外, 集中参数分析和瞬态热传导分析将用于确定传热。

Procedure

1. 测试旋转和冷却

  1. 用室温水填充铝罐, 然后记录温度。
  2. 测量的总重量的冰使用的平衡, 足以包围旋转和寒意。
  3. 密封的铝苏打可以使用塑料密封盖和插入组件到旋转和寒意.
  4. 激活旋转和冷却。它应该跑大约2分钟在 ~ 500 转每分钟。
  5. 旋转和冷却中取出铝制汽水罐, 然后卸下塑料密封盖。记录的最终温度的水中的铝苏打罐。
  6. 记录的冰融化到水使用无论是毕业的汽缸或平衡。

2. 集总参数模型

  1. 从 can 室温开始, 使用旋转和冷却(〜 4) 执行 ~ 4单运行。它应该运行〜2分钟〜 500 rpm。
  2. 每次运行后, 将水的最终温度记录在罐内。
  3. 然后, 运行自旋和冷却按顺序三次从一个温暖的罐头开始。为顺序旋转和冷却实验执行合理数量的复制。它应该运行〜2分钟〜 500 rpm。<

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Results

采用集总参数模型确定了不同实验条件下的传热系数 h。观察到的效率不依赖于任何限制情况或传热机制。为了计算效率, 我们首先确定能量进入冰和从水。如果系统是绝热的 (100% 高效率), q+ q= 0。效率通过划分水的热能的绝对价值 (q) 由冰的热能 (q) 确定 (表 1)。对于连续运行, 效率, η, 从78% 下降到 71%, 然后到 50%, 因为温度接近 32 F...

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Application and Summary

本实验旨在评估旋转容器在记录速度下冷却软饮料的能力, 即旋转和发冷。第一轮使用集总参数模型检查旋转和冷却。第二轮使用长圆柱的瞬态导热模型检查旋转和冷却。三轮比较了我们的旋转和冷却实验结果与另一项研究实验中发现的结果和相关性。理论和关联可用于预测h值。在旋转和冷却中的热流将由电阻控制。

预计在顺序运行?...

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References
  1. Vapor-compression Refrigeration." ChemEngineering - Vapor-compression Refrigeration. N.p., n.d. Web. 01 Dec. 2016.
  2. Bartgis, Catherine, Alexander M. Lebrun, Rhongui Ma, and Liang Zhu. "Determination of Time of Death in Forensic Science via a 3-D Whole Body Heat Transfer Model." Journal of Thermal Biology (2016). Web.
  3. Wemhoff, A.p., and M.v. Frank. "Predictions of Energy Savings in HVAC Systems by Lumped Models." Energy and Buildings 42.10 (2010): 1807-814. Web.
  4. Encyclopedia of Chemical Engineering Equipment." Heat Exchangers - Heat Transfer - MEL Equipment Encyclopedia 4.0. N.p., n.d. Web. 01 Dec. 2016.
Tags
Spin and chillHeat TransferTechnologyEngineering ProcessesConvective Heat TransferCooling EfficiencyModelUnderstandHeat Transfer SituationsExperimentsApplicationsSoda CanReservoir Of IceRotatingRevolutions Per MinuteCooling RateTemperature DistributionFluidWallThin Membrane

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0:07

Overview

1:12

Principles of Spin-and-Chill Operation

4:13

Convective Heat Transfer: Lumped Parameter Model

5:42

Results

7:04

Applications

8:21

Summary

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