Tentamen Warmte-overdracht

Vergelijkbare documenten
Tentamen Warmte-overdracht

Tentamen Warmte-overdracht

Tentamen Warmte-overdracht

Tentamen Warmte-overdracht

Tentamen Warmte-overdracht

Tentamen Warmte-overdracht

Tentamen Warmte-overdracht

schematische doorsnede van de wand van een oven Filmlaagjes zijn dunne (laminaire) laagjes lucht voor, direct tegen de wand

Tentamen Stromingsleer en Warmteoverdracht (SWO) april 2009,

Tentamen x 3

Of het nu gaat om elektrische stroom, een waterstroom of een warmtestroom: in het algemeen heb je om stroom te krijgen een drijvende kracht nodig.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT WERKTUIGBOUWKUNDE DIVISIE COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL MECHANICS

Verzameling oud-examenvragen

Vraag (1a): Bepaal de resulterende kracht van de hydrostatische drukken op de rechthoekige plaat AB (grootte, richting, zin en aangrijpingspunt).

tentamen stromingsleer (wb1225), Faculteit 3mE, TU Delft, 28 juni 2011, u

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT TECHNISCHE NATUURKUNDE GROEP TRANSPORTFYSICA

Tentamen Stromingsleer en Warmteoverdracht (SWO) april 2010, uur - BIJGEWERKT

Week 5 Convectie nader bekeken

10 Materie en warmte. Onderwerpen. 3.2 Temperatuur en warmte.

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT WERKTUIGBOUWKUNDE DIVISIE COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL MECHANICS

Fysica. Een voorwerp wordt op de hoofdas van een dunne bolle lens geplaatst op 30 cm van de lens. De brandpuntsafstand f van de lens is 10 cm.

Convectiecoëfficiënten en ladingsverliezen bij éénfasige

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT WERKTUIGBOUWKUNDE DIVISIE COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL MECHANICS

Naam:... Studentnr:...

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

NATIONALE NATUURKUNDE OLYMPIADE. Tweede ronde - theorie toets. 21 juni beschikbare tijd : 2 x 2 uur

TENTAMEN NATUURKUNDE

Menu. Inleiding Algemene informatie Toepassingen Berekening van warmteoverdracht. 360º aanzicht platenwarmtewisselaar

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT WERKTUIGBOUWKUNDE

Opgave 1 Afdaling. Opgave 2 Fietser

3. Beschouw een zeer goede thermische geleider ( k ) in de vorm van een cilinder met lengte L en straal a

Warmtetransport & thermische isolatie

Tentamen. Elektriciteit en Magnetisme 1. Woensdag 20 juni :00-12:00. Leg je collegekaart aan de rechterkant van de tafel.

BELBLOCK betonmetselstenen & thermische isolatie samen wordt het goed

Examen theorie Warmte- en Verbrandingstechniek

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2014 TOETS APRIL uur

Augustus blauw Fysica Vraag 1

Augustus geel Fysica Vraag 1

Tentamen Verbrandingstechnologie d.d. 9 maart 2009

Voorbeeld EXAMEN Thermodynamica OPEP Niveau 4. Vraag 1: Van een ideaal gas is gegeven dat de dichtheid bij 0 C en 1 bara, 1,5 kg/m 3 bedraagt.

-- zie vervolg volgende pagina --

Eindexamen wiskunde B havo I (oude stijl)

Q l = 24ste Vlaamse Fysica Olympiade. R s. ρ water = 1, kg/m 3 ( ϑ = 4 C ) Eerste ronde - 24ste Vlaamse Fysica Olympiade 1

Leerstoel voor warmte- en stofoverdracht Rheinisch-Westfälische technische hogeschool Aken Professor Dr. Ing. R. Kneer

NIVEAU 4. STOOMTECHNIEK OPEP Niveau 4 (nr. 124) Bijlage: h-s diagram en T-s diagram

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2015 theorietoets deel 1

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Test-examen Warmte-overdracht (16 mei 2014)

Examen HAVO en VHBO. Wiskunde B

wiskunde B havo 2015-II

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb juni :00-12:00

Woensdag 30 augustus, uur

Foutenberekeningen. Inhoudsopgave

NIVEAU 5. STOOMTECHNIEK EPT: Proefexamen

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2016 theorietoets deel 1

EXAMEN MIDDELBAAR ALGEMEEN VOORTGEZET ONDERWIJS IN 1985 MAVO-C NATUURKUNDE. Donderdag 13 juni, uur. MAVO-C Il

TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT Faculteit der Civiele Techniek en Geowetenschappen

Bruto momenteel koelvermogen van een gekoelde ruimte

MINISTERIE VAN ONDERWIJS, WETENSCHAP EN CULTUUR UNIFORM HEREXAMEN HAVO 2015

Uitwerking tentamen Stroming 24 juni 2005

TENTAMEN THERMODYNAMICA 1 Wb april :00-12:00

Thermodynamica. Daniël Slenders Faculteit Ingenieurswetenschappen Katholieke Universiteit Leuven

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2012 TOETS APRIL uur

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME

wiskunde B pilot vwo 2017-II

TENTAMEN ELEKTROMAGNETISME (8N010)

Achter het correctievoorschrift is een aanvulling op het correctievoorschrift opgenomen.

6.2 Elektrische energie en vermogen; rendement

Fysica. Indien dezelfde kracht werkt op een voorwerp met massa m 1 + m 2, is de versnelling van dat voorwerp gelijk aan: <A> 18,0 m/s 2.

(Auteursrecht EUROSENSE, 2016)

Vraag Antwoord Scores

Woensdag 24 mei, uur

Hoofdstuk 1. Classificatie van warmtewisselaars. 1.1 Inleiding Definitie

Naam: examennummer:.

Examen VWO. wiskunde B (pilot) tijdvak 2 woensdag 21 juni uur

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2017 TOETS APRIL :00 12:45 uur

Hoofdstuk 7 Stoffen en materialen. Gemaakt als toevoeging op methode Natuurkunde Overal

Tentamen Meten aan Water CT3412 (-MI) Donderdag 8 december :00-12:00 uur

TWEEDE RONDE NATUURKUNDE OLYMPIADE 2013 TOETS APRIL :00 12:45 uur

Examen Januari OEF 1 Hydrostatica (4 pt, apart dubbelblad) Scharniert rond C, er heerst atmosfeerdruk.

Versie 2. Aanvrager van de studie: NMC Gert-Noël-Straße B Eynatten BELGIË

wiskunde B pilot havo 2015-II

Langere vraag over de theorie

DEZE TAAK BESTAAT UIT 36 ITEMS.

THERMODYNAMICA 2 (WB1224)

Lees dit voorblad goed! Trek op alle blaadjes kantlijnen

Klassieke en Kwantummechanica (EE1P11)

TECHNISCHE UNIVERSITEIT EINDHOVEN FACULTEIT WERKTUIGBOUWKUNDE DIVISIE COMPUTATIONAL AND EXPERIMENTAL MECHANICS

Tentamen Inleiding Warmte en Stroming (4B260)

wiskunde B vwo 2017-II

Indien er bij 2 objecten sprake is van een temperatuurverschil, is er sprake van warmteoverdracht.

Eindronde Natuurkunde Olympiade 2014 theorietoets deel 1

Vlaamse Fysica Olympiade Eerste ronde

Examen HAVO. natuurkunde 1,2 Compex. Vragen 1 tot en met 13. In dit deel van het examen staan vragen waarbij de computer niet wordt gebruikt.

EXAMEN VOORBEREIDEND WETENSCHAPPELIJK ONDERWIJS IN 1975 (GYMNASIUM EN ATHENEUM) Vrijdag 22 augustus, uur NATUURKUNDE

Oefenopgaven havo 5 et-4: Warmte en Magnetisme Doorgestreepte vraagnummers (Bijvoorbeeld opgave 2 vraag 7) zijn niet van toepassing.

Rapport. Bepaling warmtedoorgangscoëfficiënt diverse Albo deuren

Examen HAVO. wiskunde B. tijdvak 2 woensdag 23 juni uur. Bij dit examen hoort een uitwerkbijlage.

Transcriptie:

Tentamen Warmte-overdracht vakcode: 4B680 datum: 30 juni 2014 tijd: 9.00-12.00 uur LET OP Er zijn in totaal 4 opgaven waarvan de eerste opgave bestaat uit losse vragen. Alle opgaven tellen even zwaar mee. Ieder onderdeel wordt (indien nodig en mogelijk) afgesloten met richtwaarden voor de uitkomsten. Gebruik deze waarden als u een onderdeel niet weet of als u onrealistische uitkomsten krijgt. Op de laatste pagina zijn grafieken toegevoegd. Succes.

Opgave 1 (alle deelvragen zijn onafhankelijk van elkaar te maken) a) Een kleine ijsberg beweegt met een relatieve snelheid van 10 cm/s ten opzichte van het zeewater. De ijsberg kan gemodelleerd worden als een blok bevroren water op een temperatuur van 0 0 C. De temperatuur van het zeewater is 10 0 C. De lengte van de ijsberg in de stromingsrichting van het zeewater is 10 m. Beschouw alleen de warmteoverdracht aan de onderkant van de ijsberg en modelleer deze als een vlakke plaatstroming. Bereken de gemiddelde smeltsnelheid dh/dt over de lengterichting van de ijsberg, met H de momentane hoogte van de ijsberg. De stofeigenschappen van zeewater zijn gelijk aan die van gewoon water en kunnen bepaald worden bij 0 0 C. De smeltwarmte van ijs is gelijk aan 333,4 kj/kg. b) Een belangrijke grootheid bij het ontwerp van een warmtewisselaar is UA, de warmtedoorgangscoëfficiënt maal het warmtewisselend oppervlak. Toon aan dat voor een dubbele-pijp warmtewisselaar het product UA een ontwerpgrootheid is indien de inlaattemperaturen (T h,i, T c,i ), de capaciteit stromen ( mc c p, c, mc h p, h) en de totale overgedragen warmtestroom (q) bekend zijn. c) Een klein oppervlak A 1 = 25 25 mm 2 ontvangt straling van een veel groter zwart oppervlak A 2 = 100 100 mm 2. De afstand tussen de oppervlakken is L = 0,5 m. De orientatie van de oppervlakken ten opzichte van elkaar kan worden gekarakteriseerd met de hoeken θ 1 = 30 0 en θ 2 = 60 0, zie de figuur hieronder. Oppervlak A 2 is op een temperatuur T 2 = 1000 K. Hoeveel energie van de totale hoeveelheid energie die door oppervlak A 2 wordt uitgezonden, valt op oppervlak A 1?

Opgave 2 (alle deelvragen zijn onafhankelijk van elkaar te maken) Een stenen muur (dikte = 25 cm) heeft een uniforme, initiële temperatuur van 20 o C. Eén zijde is perfect geïsoleerd. De andere zijde wordt plotseling blootgesteld aan verbrandingsgassen van 600 o C. De warmteoverdrachtscoëfficiënt is h = 50 W/m 2 K. Gebruik voor de muur de volgende stofeigenschappen: k = 0,72 W/m.K c = 835 J/kg.K = 1920 kg/m 3 Neem aan dat de stralingsterm verwaarloosd mag worden. a) Bepaal het tijdstip waarop de geïsoleerde zijde van de wand een temperatuur van 400 0 C bereikt. (richtwaarde: t = 20u) b) Wat is de maximale temperatuur van de stenen muur op dat moment? c) Hoeveel energie per oppervlakte eenheid in J/m 2 is op dat moment aan de muur overgedragen? In werkelijkheid bestaat er geen materiaal dat perfect isoleert. Neem nu aan dat de stenen muur geïsoleerd is met een glaswollaag van 20cm (k gw = 0,040W/m.K) en dat de buitenzijde van het isolatiemateriaal in contact is met lucht met een temperatuur T lucht = 30 0 C en een warmteoverdrachtscoëfficiënt van h lucht = 10 W/m 2.K. Ook nu mag de stralingscomponent worden verwaarloosd. d) Wat is de maximale temperatuur die de buitenzijde van het isolatiemateriaal uiteindelijk bereikt?

Opgave 3 (de deelvragen a), c) en d) zijn onafhankelijk van elkaar te maken) Water met een inlaattemperatuur van 90 0 C stroomt met een snelheid van 136 kg/uur door een pijp met een binnendiameter van 7,5 cm. De temperatuur van de pijpwand is gelijk aan 30 0 C. De pijp is 5 m lang. De stofeigenschappen van water kunnen bepaald worden bij een temperatuur van ongeveer 70 0 C. a) Geef aan of de stroming laminair of turbulent is. Motiveer uw antwoord. b) Bereken de hydrodynamische en thermische ontwikkellengte. Mag de stroming als volledig ontwikkeld beschouwd worden. c) Bereken de gemiddelde warmteoverdrachtscoefficient. (richtwaarde: h = 70 W/m 2.K) d) Bereken de uitlaattemperatuur van het water. Opgave 4 Een grijs, cirkelvormig verwarmingselement (oppervlak 1) met een diameter van 15 cm is parallel gepositioneerd ten opzichte van een grijze, cirkelvormige ontvanger (oppervlak 2) met dezelfde afmetingen. De afstand tussen het verwarmingselement en de ontvanger is 7,5 cm. De achterkanten van zowel het verwarmingselement als de ontvanger zijn goed geisoleerd. De hier beschreven configuratie is in een grote ruimte geplaatst (oppervlak 3) op een temperatuur van 275 K en mag als zwart beschouwd worden. De emissiviteit van het verwarmingselement is gelijk aan 0,8 en het toegevoerde vermogen gelijk aan 300 W. D = 15 cm 1: verwarmingselement L = 7,5 cm 3: omgeving 2: ontvanger a) Schets het thermisch netwerk voor dit systeem. Vereenvoudig het zoveel mogelijk dus weerstanden die er niet toe doen, moet u weglaten. b) Bereken alle weerstanden in het thermisch netwerk. c) Bereken de temperatuur van het verwarmingselement. d) Bereken de temperatuur van de ontvanger.