Задачка по Физике

Уважаемые господа отцы, задроты, париководы, свинопасы, мферы, и пр. остались ли среди вас отличники по Физике? Играю я сейчас в ди2 мало, готов подилиться чемнить, за небольшую услугу.
Я сейчас проектирую систему охлаждения для своего авто.

Задача:

Какой интеркулер типа вода-воздух будет эффективнее охлаждать воздух, с ядром из алюминия или из меди? при условии что из турбины будет идти постонно горячий воздух с температурой - 60 градусов, температура циркулирующей воды - 10 градусов. площадь соприкосновния вода-металл-воздух 1м квадратный. Воздух будет подаваться в интеркулер под давлением в 1 бар со скоростью 30lbs/min. объем воздуха в ядре интеркулера 50см*20см*20см = 0,020 м3 толщина перегородки между средами - 0.2 мм.
Вопрос: какая будет температура воздуха на выходе из интеркулера, на впуск двигателя, в случае ядра из алюминия и меди.

медь:
удельная теплоемкость - 380 Дж/кг
теплопроводность - 401 Вт/(м•К)
плотность: 8,92 г/см3

алюминий:
удельная теплоемкость - 930 Дж/кг
теплопроводность - 237 Вт/(м•К)
плотность: 2,67 г/см3

==============
тот кто первый предоставит полное решение задачи с математическими расчетами, получит SoJ от меня.

Тут надо объем воздуха знать
+ насчет воды, она не будет нагреваться то?

считается, что медный лучше

qwerty1999, спасибо что напомнил, совсем забыл про давление, давайте условимся что водздух будет подаваться в интеркулер под давлением в 1 бар. объем воздуха в ядре интеркулера 50см*20см*20см = 0,020 м3
ща добавлю в описание.
насчет Т воды, да будем считать что она будет постоянно 10, циркуляция будет через резервуар со льдом.

yashur, незнаю что там считается, докажи расчетами.

где P — полная мощность тепловых потерь, S — площадь сечения параллелепипеда, ”T — перепад температур граней, h — длина параллелепипеда, то есть расстояние между гранями. — коэффициент теплопроводности

Т.е. нам нужна ещё толщина разделяющей перегородки.

Сколько же воздуха будет протекать за единицу времени через данный объем? Давление то оно с площадью повязано, так что "1 бар" не дает ничего.

толщина перегородки - 0.2 мм

по поводу кол-ва воздуха, щас гляну турбо-карту, сколько на 1бар эта турба качает воздуха.

как кверти хочет содж ))

так а зачемзначение температуры того или иного материалла, если нужно выбрать один из них? тупо в формулу подставьте значения для ал и мед и поделите др на др и узнаете во сколько раз и никаких лишних данных не надо типа давления и тд, т.к. они работают в одних условиях :/

турба качает 30lbs/min при давлении в 1 бар.
1lb/min = 14.47178 CFM
1 CFM ~ 1,7 м3/ч

думаю сейчас всех входных данных должно хватать

Это не физика, а теплотехника какая-то, а с этим предметом у меня в универе были большие проблемы)

yashur, там есть еще такое понятие как теплопередача и рассеивание тепла. К примеру, медь быстрее и сильнее охладит, если жар конечный, а не постоянно поступает. У алюминия выше теплоотдача, и рассеиваение тепла: два одинаковых по объему куска алюминия и меди с 60 до 10 градусов остынут за разное время, алюминий остынет ~1.7 раз быстрее. Поэтому тут не все так просто.

с чего ты взял что алюминий быстрее остынет?
у меди больше теплопроводность и меньше теплоемкость - это как раз способнствует быстрому отведению тепла и не накапливанию его в себе, что еще то надо?

с чего ты взял что алюминий быстрее остынет?

я это просто знаю, алюминий остынет быстрее.

Посмотри на плотность меди, она больше чем в 3 раза больше алюминия, следовательно в одинаковом объеме удельная теплоемкость у куска меди будет больше.

пс. странно что так мало народу в теме :) че ниужели никто процы на своем компе не разгонял? там ведь вопрос охлаждения проца один из 1ых и многие задаются вопросом каким радиатором лучше охлаждать алюминий или медь.

как кверти хочет содж ))
Мне вообще насрать на содж

так а зачемзначение температуры того или иного материалла, если нужно выбрать один из них?
==>>>

Вопрос: какая будет температура воздуха на выходе из интеркулера, на впуск двигателя, в случае ядра из алюминия и меди.

ну что, физику тут никто не знает :)

Ну еще хорошо бы узнать: продув идет в длину или в ширину прямоугольника?

(билять еще с градиентом температуры шоле возится х_х)

И вообще как он выглядит? :D

Так?

нее, у тебя на рисунке интеркулер типа воздух-воздух.

сейчас, покажу какой у меня.

www.xakep.ru/magazine/xa/102/016/1.asp
PROFIT!!!

вот такой он, только там на размеры не обращай внимания они чуть другие:

и еще забыл одну деталь упомянуть, при прохождениия воздуха через ядро интеркулера давление падает на 0.2psi, но думаю этим можно принебречь.

Спс alec, теперь мне на мозг надо охлаждение где-то искать

Короче:
В минуту проходит 12,293 кубометров воздуха(шото много, не?)
Вес его: 14,5~~ кг
Сколько джоулей выделится/потратится на нагревание/охлаждение его на 50градусов?
Шото по википедии полазил там с теплоемкостью(как и с плотностью) беда.

Например в таблице с плотностью заголовок колонки содержит указание что это плотность на литр(м в -3 степени), а фактические данные указаны: плотность на метр
Та же хрень с минусовыми степенями в статье про теплоемкость.
Так что кто может подсчитать давайте блеать.

qwerty1999, я знаю что с этими википедиями беда, че думаешь я сам не пытался посчитать :) Поэтому нужен нормальный физик который шарит в термодинамике и переходных процессах с книжкаме по физике :)

Не, короче, бро

Я тут на это вот посмотрел(хоть это и относится к самой турбине, но твоя задачка тоже шото пригружает):

www.turbo-garage.com.ua/turbotech103.php
И понял что мне пока дорог мозг

Найдешь решение, не забудь тут запостить xD

да зачем тебе карту компрессора та читать? Я ж тебе сказал поток воздуха, 30lb/min при 1 бар, и он постоянен. Я ж тебе не сказал что у меня еще обороты меняются и поток воздуха разный, я упростил до нельзя :) Ну если хочешь можно вообще убрать сжатие воздуха, а прикинуть как оно будет без наддува, те просто на атмосфере.

кстати у меня не гт3076р, а гт3582р, чуть побольше этой турбина ;)

Не, я это для иллюстрации сложности процессов xD
Тут должны работать специально обученные люди :D

Ты кстати куда её ставишь то? На какую телегу т.е.

Toyota MARK II 4wd 2jz-gte

пс. да я нашел контору в штатах которын под заказ могут сделать ядро кулера из меди, обычно все из алюминия делают, вот сейчас мне надо просчитать эффективность такого ядра.

пс. Кстати у серебра теплопроводность еще выше (~430)

Аlec
Какая влажность воздуха в условии? Это немаловажный показатель

При езде влажность должна меняться постоянно(если не дрэг расинг офк). Даже не из-за того что дождь пошел, а тупо в низинку съехал - уже другая.

Поэтому считать можно на любую влажность.

пацаны давайте не усложнять. атмосферное давление воздуха на уровне море брать в расчет. Влажность не меняется, это драг. ну возьмте влажность в 0.5%. можно вообще пренибречь, пусть у нас воздух будет без содержания воды.

BLIZZARDNORTH
У меня даже валяется этот номер, не помню откудова :D

Блин, мне ведь егэ по физике сдавать, а у нас её то не было, то один раз в неделю... а самое главное - я, ленивая сволочь, даже пальцем не пошевелю, чтобы проимпрувиться. Хотя в школьном курсе подобное вряд ли рассматривается (то есть рассматривается, но более поверхностно).

Episcop_moo [return], чтобы решить эту задачку, знание высшей физики, не нужно, достаточно изучить термодинамику, и переходные процессы, в школьном курсе физики это есть.

недостаточно, ибо среда не стационарная
а физика движущихся жидкостей/газов это очень сложно, в основном из-за образующихся отклонений от ровного течения

недостаточно, ибо среда не стационарная
+1

firkax, не стационарен только воздух, (и то я сказал что он однороден и подается с постоянной скоростю и количеством.) который двигается по сотам ядра интеркулера и охлаждается, все остальное можно считать стационарным, я упростил задачу до максимума, даже наддув убрал. Чего не хватает та? :) все формулы и константы в интернете есть.

Не боись... В ближайшие два года у меня будет физика, тогда и посмотрю ;-)
Я в школе с физикой не очень дружил.

ChronoExp[unv]
2 годя я ждать не буду :)

если все стационарно то теплоемкость металла после установления температурного равновесия (линейно меняющаяся температура от одного конца к другому) ни на что не влияет, и см выше

мне нужны цифры и расчеты.

воздух не в закрытом пространстве интеркулера, он движется от турбины к интеркулеру, и далее во впускной коллектор двигателя.
тебе тупо нужно, расчитать сколько воздуха заполнит полностью ядро кулера и время за которое он пройдет это ядро. Время, дабы не забивать голову расчетом потребления воздуха двигателем, пусть будет 2 секунды., объем ядра кулера я сказал. Все данные есть, подставляй и считай.

мне нужны цифры и расчеты
Цифр десять, вот они — 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9

пренибречь
высшей физики
Ну, ты понел. (с)

все формулы и константы в интернете есть.
У тебя комп не тянет или что?

Время, дабы не забивать голову расчетом потребления воздуха двигателем, пусть будет 2 секунды., объем ядра кулера я сказал. Все данные есть, подставляй и считай.
Плевать на потребление, это турбина ДАЕТ сколько воздуха, а это мы знаем.
12,293 кубометров в минуту
0,20488(3) в секунду.
Значит за секунду воздуха протекает в 10 раз больше чем объем хренотени.
Т.е. "адын воздух" находится там 0.1 секунды, шота мало ;C

И считать линейную хренотень неприятно, хошется посмотреть на какого-нибудь физига задрота. Как он лихо все сосчитает.

ну а теперь посчитай сколько тепла успеет отдать воздух -> меди/алюму, а медь/алюм -> воде.

так на вскидку вам, хороший интеркуллер охлаждает воздух до 20-25 градусов.

qwerty1999, турба накачает за час:

[root@vzlinux ~]# echo 14.47178*30*1.7 | bc
738.06078

738м3

думаю поделить это число, чтобы получить сколько пройдет за 2сек, не сложно.

а чё стандартный интеркуллер не устраивает?

менее эффективен.

посмотрел характеристики твоего движка, очень даже неплохо, и если не секрет ~мощность после твоего шаманства с интеркуллером?
За сколько 0-100 делает твой агрегат???

проект в стадии разработки, турбина гт3586хта, a/r горячей части 1,06, на наддуве 2-2,5 бар. расчетная мощность 750-800лошадей. до сотки 3 секунды гдето разгон будет.
На интеркулере типа воздух-воздух у нас холоднее 45 градусов в жару не удавалось охладить. С жидкостным кулером вода-воздух с резервуаром со льдом, расчитываем охладить воздух на впуске до 15-20 градусов.

посмотрел характеристики твоего движка, очень даже неплохо

Неоднократно доказано, в том числе и в России (Денис Беликов – Grant), что 2JZ-GTE (JZS147) на стандартной поршневой выдерживает до (а то и более) 1000 л.с. и 2.5 кг избытка, что делает этот мотор чемпионом по выносливости среди японских двигателей.
Очень даже охрененно я бы сказал.

да 2дж это легендарный 3л японский двигатель,в который инженерами тойоты был заложен колоссальный запас прочности. как выше упомяналось до 1000лс держит на стоковом блоке и поршневой.

А что за машина? не toyota mark2 или chaser?

или супра?:D

MARK.II 4WD




А вот супра 4вд не бывает. а на заднем приводе с механикой такую мощность не реализовать, будет постоянно букс.

ну задачку мне кто-нибудь решит? :)

нормал ваще, сам как то за рулем побывал на марк-2 650+ кабыл - зверь а не машина. Кстате как то 500 бачей на ней заработал)

Alec, d2-дротам проще тебе самим SoJ отдать)

нифига ви там учибники)

lehaprorock, мне та зачем содж ) я хочу чтоб вы решили эту задачку

ы