Víz párolgásának vizsgálata fűtött tartályból
Víz párolgásának vizsgálata fűtött tartályból
Bató Mihály András MSc I. évf.
e-mail: batomisi@gmail.com
Témavezető: Dr. Poós Tibor, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
e-mail: poos@mail.bme.hu
Konzulens: Varju Evelin, Épületgépészeti és Gépészeti Eljárástechnika Tanszék
e-mail: varjuevelin@mail.bme.hu
A párolgás jelenségének fontos szerepe van az élettan, a meteorológia és a műszaki alkalmazások területén is. Kutatásom során az élethez nélkülözhetetlen és a műszaki gyakorlat szempontjából is az egyik legfontosabb folyadék, a víz párolgását vizsgáltam. A szivattyús energiatározó rendszerek működtetése során is rendkívül fontos a párolgási folyamatok ismerete, ugyanis, ha a víztárolók nem teljesen fedettek, a nagy víztükör miatt jelentős lehet a párolgással fellépő vízveszteség. Az uszoda és a wellness-központok energetikája szempontjából sem szabad a párolgással fellépő hő- és vízveszteségtől eltekinteni. A medencékből kilépő hőáramveszteség egyik legjelentősebb része a párolgásra fordítódik. Különböző összefüggésekkel lehet a víz párolgási veszteségét meghatározni, és ezek az egyenletek az eltérő körülményektől és feltételektől függően más és más eredményt adnak.
A párolgás jelenségével kapcsolatos szakirodalmakat jellemzően az elmúlt száz év kutatásai között lehet megtalálni, bár az első ismert párolgási sebesség meghatározására szolgáló egyenletet már 1802-ben Dalton megalkotta. Munkámban áttekintettem a természetes és a kényszerített áramlás vizsgálatára vonatkozó laboratóriumi méréseket, majd a természetes tavak és víztározók, illetve a beltéri és a kültéri úszómedencék párolgására vonatkozó összefüggéseket.
Kutatásom során méréseket végeztem a Tanszéken található párolgási folyamatot vizsgáló berendezésen, ahol vizsgáltam a víz párolgását egy fűtött tartályból különböző légsebesség, folyadék és levegő hőmérséklet mellett. Megvizsgáltam az anyagátadási tényező mért és a hő- és anyagátadás közötti analógia segítségével számított értékek közötti eltérést, továbbá a mérési paraméterek változtatásának hatását is tanulmányoztam. A munkám célja a mért pontokra illesztett görbe egyenletének létrehozása, amelyet különböző feltételek mellett lehet használni anyagátadási jelenségek jellemzőinek meghatározásánál.
Megvizsgáltam továbbá a mérőberendezés csatornájában a határréteg alakulását, hogy a mérés kiértékelésénél pontosabb képet kapjunk a légcsatorna áramlási viszonyairól. A határréteg ismerete a Chilton-Colburn analógia alkalmazása esetén bír nagy jelentőséggel, hiszen a Lewis-szám kitevőjének értékét a lamináris réteg határán érvényes sebesség és a főtömeg sebességének hányadosaként kaphatjuk.
Irodalom:
[1] S. Szentgyörgyi, M. Parti, és K. Molnár, Transzportfolyamatok. Budapest: Tankönyvkiadó Vállalat, 1986.
[2] M. T. Pauken, „An experimental investigation of combined turbulent free and forced evaporation”, Exp. Therm. Fluid Sci., köt. 18, sz. 4, o. 334–340, 1998.
[3] M. M. Shah, „Methods for calculation of evaporation from swimming pools and other water surfaces”, ASHRAE Trans., köt. 120, sz. 2, o. 3–17, 2014.
