Antar bastutemperatur 80CP Pin skrev:
Naturlig konvektion anges som Q=h*A*deltaT
där h kan antas vara cirka h = 12.12 - 1.16 v + 11.6 v1/2
där v är hastigheten.
Vi gissar att hastigheten på luften i bastun är 1 m/s då det blir lite drag med vedeldat.
h=12.12-1.16*1+11.6*1^(1/2) = 22.56 W/m2,K
deltaT är 75C i början och 45C i slutet.
Random 10 L hink har en mantelarea på 0.23m2
Q_start = 22.5*0.23*75=389.16W
Q_stop = 22.5*0.23*45=233.469W
Genomsnitt innebär 311W
2514*10^3/138 = 8083s = 2.2 h
Detta förutsätter vindhastighet 1m/s och temperatur runt hinken 80C. Står den på golvet lär temperaturen vara lägre samt en del avkylning till golv. Samt att värmeöverföringen endast begränsas av konvektionen utanför hinken och inte av vattnets konvektionen i hinken.
Som andra nämnt kommer även en del förångning ske.
Hehe, det är kanske så att de personer som bastar vill kunna välja vilken ljummenhetsgrad som åsnyftas...R RoAd skrev:
Jag har en gasoldriven utedusch på baksidan av bastun som fungerar perfekt! Kanske ett alternativ?S Saelen skrev:
https://www.byggahus.se/forum/threads/utedusch-med-varmvatten-innifran.214700/page-2#post-3974565
Tack för detaljerad uträkning. Detta var utan lock och konvektion i vattenytan, samma som jag tänkte mig.H halj skrev:
Hur ser du på uppvärmningen genom hinkens sidor och botten? Med locket på blir det ju inte varmt allas med den här modellen. Men är något näst intill försumbart tycker jag det är ok att stryka det då det är flera osäkerheter redan i yror och temperaturer, vindhastighet mm.Min uträkning baseras på uppvärmning genom hinkens sidor, tror jag glömde räkna in lockets yta.P Pin skrev:Tack för detaljerad uträkning. Detta var utan lock och konvektion i vattenytan, samma som jag tänkte mig.
Vi säger att nedkylning från golv tar ut uppvärmning från lock, haha.
Processen som sker är att luften värmer upp hinkens utsida, värmen leds genom hinken till insidan där sedan vattnet värms upp av plasten.
Alltså konvektion luft -> konduktion hink -> konvektion vatten.
Ska man vara noggrann så får man dela upp värmeöverföring i tre delar
1. Värmeöverföring utsidan av hink (Vertikal cylinder)
2. Värmeöverföring till golv
3. Värmeöverföring lock (horisontellt plan)
1. Värmeöverföring vertikal cylinder
Q1 = U*A*deltaT där
U = 1/(1/h_luft +d_hink/k_hink + 1/h_vatten)
d_hink är tjockleken på hinkmaterialet och k_hink är värmeledningstalet för hinkmaterialet.
A= hinkens utvändiga area.
Ifall vi antar att hinken är i ett material med polerad yta och hög ledningsförmåga typ rostfritt så kan vi bortse från både strålning och värmeledningen genom hinkmaterialet.
Våran ekvation blir då:
Q1= 1/(1/h_luft +1/h_vatten)*A*deltaT
Värme kommer överföras till vattnet genom egenkonvektion, Alltså att densitetsförändringen i vattnet vid temperaturförändring gör att vattnet rör sig i hinken.
h_vatten = Nu*k/d där
k = värmeledningstalet för mediumet, vatten
d= sträckan för den naturliga konvektionen, i detta fall höjden på hinken.
Nu = 1.35*(Gr*Pr)^0.15 om 1<Gr*Pr<10^4
= 0.56*(Gr*Pr)^0.25 om 10^4 <Gr*Pr<10^8
= 0.13*(Gr*Pr)^0.33 om 10^8<Gr*Pr<10^12
Nu är nusselts tal och Gr*Pr är grashof prandtls tal. Det senare fås från tabell för det avsedda mediumet
Orkar inte börja slå i tabeller nu men du förstår poängen
Luftens värmeöverföring är forcerad konvektion då det kommer vara ett visst vinddrag förbi hinken på grund av vedeldat samt luftrörelser i rummet på grund av konvektion mot väggar i bastun. Den räknas på samma sätt beskrivet i förra inlägget.
2. Värmeöverföring från vatten till golv.
Q2 = U*A*deltaT
U = 1/(1/h_vatten + d_golv/k_golv)
3. Slutligen har vi värmeöverföring från genom locket. Den räknas på samma sätt som Q1 med skillnaden att formeln för Nusselts tal skiljer sig då vi i detta fall har konvektion på ett horisontellt plan. Detta förutsätter att hinken är smockfull så att locket är i direkt kontakt med vattnet. Annars får vi konvektion luft -> konduktion lock -> konvektion luft -> konvektion vatten.
Slutligen har vi:
Q = Q_utsida + Q_golv +Q_lock = 1/(1/h_luft +1/h_vatten_utsida)*A_utsida*(T_luft -T_vatten) + 1/(1/h_vatten + d_golv/k_golv)*(T_golv -T_vatten) + 1/(1/h_luft +1/h_vatten_lock)*A_utsida*(T_luft -T_vatten)
Här måsta man komma ihåg att T_vatten förändras med tiden så för att göra detta helt korrekt bör man iterera sig fram med ett lagomt tidssteg.
DET FINNS!S Stuff skrev:Hmm. Om det ändå fanns någon sorts pryl/uppfinning som gjorde att man kunde blanda kallt och varmt vatten. Den skulle kunna ha ett vred där man kunde ställa in ljummenhetsgraden. Skulle revolutionera duschandet
P Pin skrev:TS får ta med några polare, en back öl och dina formler in i bastun så vet de när vattnet är ljummet.
Stort plus för vetenskaplig approach!
Haha, känns som att detta är ett problem som löses enklare experimentellt än med handberäkning.
Skulle visserligen kunna göra en CFD simulering men känns inte värt det jobbet
Undervisar en del i grundkursen i termodynamik så måste väl föregå med gott exempel!
Jaja, jag ska prova det synnerligen ovetenskapligt med hinkar, vatten, dilettanta smörjmedel för insidan av kroppen samt en skön bastu.
Att en så enkel fråga kan generera runt 40 inlägg med en djuplodande analys i termodynamikens gåtor.
Kanske ska trådne högläsas under testets utförande. Troligen blir man nog åthutad att hålla käft och fokusera på ösandet på aggregatet. Kaminen alltså...
Man blir glad!
Att en så enkel fråga kan generera runt 40 inlägg med en djuplodande analys i termodynamikens gåtor.
Kanske ska trådne högläsas under testets utförande. Troligen blir man nog åthutad att hålla käft och fokusera på ösandet på aggregatet. Kaminen alltså...
Man blir glad!
Eller så köper man en sån här (som finns i stort sätt i alla finska bastun där rinnande vatten saknas): https://www.hemochbastu.se/harvia-skorstensmonterad-vattenvarmare-22-liter-rst-p1029
Den värmer rätt snabbt upp vattnet till nära kokpunkten och sen blandar man bara till en lagom temperatur med kallvatten. En full värmare räcker gott och väl till 4-5 personer inkl. hårtvätt om man inte slösar alldeles för mycket!
Den värmer rätt snabbt upp vattnet till nära kokpunkten och sen blandar man bara till en lagom temperatur med kallvatten. En full värmare räcker gott och väl till 4-5 personer inkl. hårtvätt om man inte slösar alldeles för mycket!
Glöm inte att återkomma med resultatet inklusive kommentarer kring orsaken till eventuella avvikelser från beräkningarna i tråden. Och om du blir åthutad att koncentrera dig på ösandet så fortsätter du med att på motsvarande sätt analysera hur snabbt vattnet du häller på kaminen dunstar.S Saelen skrev:
