안녕하세요 존경하는 스테파노님 ㅎㅎ
겨울철이기도 하고 현장에선 동파방지에 힘을쓰고 있는 시기가 되어 궁금한것이 있어 질문드립니다.
물이 정체되어 있는 배관 내부를 0°C 이상으로 유지하기 위해 필요한 최소한의 유량을 알고싶습니다.
게시글을 검색해보던중
조건은 아래와 같습니다.
배관경 D = 0.018m
배관길이 L = 1m
전열계수 h : 12Kcal/h-m2-°C
초기온도 : 40°C
최종온도 : 0°C
외기온도 : -10°C
물의밀도 ρ : 1000kg/m^3
물의비열 C : 1Kcal/kg-°C
배관경 D(관두께는 무시), 길이L, 물의 무게 m, 물의 밀도ρ, 물의 비열 C, 배관의 온도 t, 대기온도 T, 시간Θ, 전열면적A, 전열계수 h(=12 kcal/h-m2-C)라고 가정
40도에서 0도에 다다를 때까지의 소요되는 시간과 온도와의 관계식
-m*C*dt/dθ = h * A * (t-T)
dθ/dt = -m*C/(h*A)*1/(t-T)
= - 0.018m *1000kg/m^3 * 1Kcal/kg°C/(4*12Kcal/hm2) * LN[{0-(-10)}/{40-(-10)}]
= 0.603 h ---------------> 기존에 김재현님의 계산결과는 0.064 h 로 적혀있던데 제가 잘못 계산한것인가요?
(1) 관내 체적 0.018m^2 * 3.14 / 4 * 1 m = 2.54 * 10^-4 m3 ......................(a)
(2) 결빙시간 0.603 h......................(b)
(3) 얼지않게 하기 위해 필요한 최소유량
=(a)/(b)
= 2.54 * 10^-4 m3 / 0.603 h
= 4.22 * 10^-4 m3/h
= 7.03 * 10^-6 m3/min
= 7.03 * 10^-3 Liter/min
= 7.03 mLiter/min
즉 0°C 이상으로 유지하기 분당 7.03 mL 의 물을 흘려주면 되는 것일까요?
스테파노님
외기온도는 현재 외기온도는 -4°C입니다.
실험삼아 500mL 빈 생수병에 21°C 의 정수기 물을 담아 뚜껑을 닫고 외부에서 방치한후 온도변화를 관찰하니
1시간이 지나서 온도가 급격하게 내려가 3°C가 되었지만 2시간째가 되어도 3°C에서 더이상 낮아지지 않고 별다른 온도변화를 보이지 않습니다.
3시간째 되니 생수통 내부 표면 (상부)에 얇게 얼음막이 형성되었지만 물의 온도는 2°C 입니다.
더이상 온도가 내려갈 기미가 보이질 않는데 무슨 이유에서 일까요?
