Ganho de calor útil quando o fator de eficiência do coletor está presente Solução

ETAPA 0: Resumo de pré-cálculo
Fórmula Usada
Ganho de calor útil = (Taxa de fluxo de massa*Capacidade de calor específica molar a pressão constante)*(((Razão de concentração*Fluxo absorvido pela placa)/Coeficiente de Perda Geral)+(Temperatura do ar ambiente-Temperatura do fluido de entrada Coletor de placa plana))*(1-e^(-(Fator de eficiência do coletor*pi*Diâmetro externo do tubo absorvedor*Coeficiente de Perda Geral*Comprimento do concentrador)/(Taxa de fluxo de massa*Capacidade de calor específica molar a pressão constante)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar)))
Esta fórmula usa 2 Constantes, 11 Variáveis
Constantes Usadas
pi - Constante de Arquimedes Valor considerado como 3.14159265358979323846264338327950288
e - Constante de Napier Valor considerado como 2.71828182845904523536028747135266249
Variáveis Usadas
Ganho de calor útil - (Medido em Watt) - O ganho de calor útil é definido como a taxa de transferência de calor para o fluido de trabalho.
Taxa de fluxo de massa - (Medido em Quilograma/Segundos) - A vazão mássica é a massa movimentada em uma unidade de tempo.
Capacidade de calor específica molar a pressão constante - (Medido em Joule por Kelvin por mol) - Capacidade de calor específica molar a pressão constante (de um gás) é a quantidade de calor necessária para elevar a temperatura de 1 mol do gás em 1 °C à pressão constante.
Razão de concentração - A taxa de concentração é definida como a razão entre a área efetiva de abertura e a área de superfície do absorvedor.
Fluxo absorvido pela placa - (Medido em Watt por metro quadrado) - O fluxo absorvido pela placa é definido como o fluxo solar incidente absorvido na placa absorvedora.
Coeficiente de Perda Geral - (Medido em Watt por metro quadrado por Kelvin) - O coeficiente de perda geral é definido como a perda de calor do coletor por unidade de área da placa absorvedora e a diferença de temperatura entre a placa absorvedora e o ar circundante.
Temperatura do ar ambiente - (Medido em Kelvin) - Temperatura do ar ambiente é a temperatura do meio circundante.
Temperatura do fluido de entrada Coletor de placa plana - (Medido em Kelvin) - A temperatura do fluido de entrada do coletor de placa plana é definida como a temperatura na qual o líquido entra no coletor de placa plana.
Fator de eficiência do coletor - O fator de eficiência do coletor é definido como a razão entre a potência térmica real do coletor e a potência de um coletor ideal cuja temperatura do absorvedor é igual à temperatura do fluido.
Diâmetro externo do tubo absorvedor - (Medido em Metro) - O diâmetro externo do tubo absorvedor é a medida das bordas externas do tubo que passam pelo seu centro.
Comprimento do concentrador - (Medido em Metro) - O comprimento do concentrador é o comprimento do concentrador de uma extremidade à outra.
ETAPA 1: Converter entrada (s) em unidade de base
Taxa de fluxo de massa: 12 Quilograma/Segundos --> 12 Quilograma/Segundos Nenhuma conversão necessária
Capacidade de calor específica molar a pressão constante: 122 Joule por Kelvin por mol --> 122 Joule por Kelvin por mol Nenhuma conversão necessária
Razão de concentração: 0.8 --> Nenhuma conversão necessária
Fluxo absorvido pela placa: 98 Joule por segundo por metro quadrado --> 98 Watt por metro quadrado (Verifique a conversão ​aqui)
Coeficiente de Perda Geral: 1.25 Watt por metro quadrado por Kelvin --> 1.25 Watt por metro quadrado por Kelvin Nenhuma conversão necessária
Temperatura do ar ambiente: 300 Kelvin --> 300 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Temperatura do fluido de entrada Coletor de placa plana: 10 Kelvin --> 10 Kelvin Nenhuma conversão necessária
Fator de eficiência do coletor: 0.095 --> Nenhuma conversão necessária
Diâmetro externo do tubo absorvedor: 2 Metro --> 2 Metro Nenhuma conversão necessária
Comprimento do concentrador: 15 Metro --> 15 Metro Nenhuma conversão necessária
ETAPA 2: Avalie a Fórmula
Substituindo valores de entrada na fórmula
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar))) --> (12*122)*(((0.8*98)/1.25)+(300-10))*(1-e^(-(0.095*pi*2*1.25*15)/(12*122)))
Avaliando ... ...
qu = 3932.56447111158
PASSO 3: Converta o Resultado em Unidade de Saída
3932.56447111158 Watt --> Nenhuma conversão necessária
RESPOSTA FINAL
3932.56447111158 3932.564 Watt <-- Ganho de calor útil
(Cálculo concluído em 00.004 segundos)

Créditos

Creator Image
Criado por ADITYA RAWAT
UNIVERSIDADE DE DIT (DITU), Dehradun
ADITYA RAWAT criou esta calculadora e mais 50+ calculadoras!
Verifier Image
Verificado por Anshika Arya
Instituto Nacional de Tecnologia (NIT), Hamirpur
Anshika Arya verificou esta calculadora e mais 2500+ calculadoras!

Coletores de Concentração Calculadoras

Inclinação dos refletores
​ LaTeX ​ Vai Inclinação do Refletor = (pi-Ângulo de inclinação-2*Ângulo de latitude+2*Ângulo de declinação)/3
Ganho de calor útil no coletor de concentração
​ LaTeX ​ Vai Ganho de calor útil = Área efetiva de abertura*Radiação do feixe solar-Perda de calor do coletor
Razão de concentração máxima possível do concentrador 3-D
​ LaTeX ​ Vai Taxa de concentração máxima = 2/(1-cos(2*Ângulo de aceitação))
Razão de concentração máxima possível do concentrador 2-D
​ LaTeX ​ Vai Taxa de concentração máxima = 1/sin(Ângulo de aceitação)

Ganho de calor útil quando o fator de eficiência do coletor está presente Fórmula

​LaTeX ​Vai
Ganho de calor útil = (Taxa de fluxo de massa*Capacidade de calor específica molar a pressão constante)*(((Razão de concentração*Fluxo absorvido pela placa)/Coeficiente de Perda Geral)+(Temperatura do ar ambiente-Temperatura do fluido de entrada Coletor de placa plana))*(1-e^(-(Fator de eficiência do coletor*pi*Diâmetro externo do tubo absorvedor*Coeficiente de Perda Geral*Comprimento do concentrador)/(Taxa de fluxo de massa*Capacidade de calor específica molar a pressão constante)))
qu = (m*Cp molar)*(((C*Sflux)/Ul)+(Ta-Tfi))*(1-e^(-(F′*pi*Do*Ul*L)/(m*Cp molar)))
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