Echauffement de l'air

[invite1375c2f0]

bonjour
j'constaté que l'air qui traverse un ventilateur s'échauffe pourquoi
1 moteur 7.5kw 1500trm hélice5 pales diam 1 mètre température entée=20°sortie 21° 200 m3 minute
svp pouvait vous m'aider a comprendre merci
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[invite07941352]

Bonjour,
J'y vois 2 effets que je suis incapable de chiffrer : la mise en mouvement et donc les frottements de la masse d'air et le refroidissement du moteur , au pif, dans cet ordre .

[LPFR]

Bonjour.
Le moteur est refroidi par le même air, j'imagine.
7,5 kW chauffent 200 m3/min de 1,875 °C
(Les 200 m3/min font 4 kg/s d'air avec un capacité thermique de 1 kJ/(kg.k))
Au revoir.

[calculair]

bonjour,

Tout cela ne parait pas coherent

L'energie cinetique de l'air dont on peut evaluer la vitesse à 4,25 m/s est de l'ordre de 36 J/s

Le moteur de 7500 w dont le rendement peut être pifometré à 80 % injecte dans l'air pour son refroidissement 7500 *0,2 = 1500 J/s

Donc au total on a un flux de 1536 J/s

L'elevation de temperature du flux d'air laisse penser un flux de 7500J/s ( d'apres la capacite clorifique donnée par LPFR )

Le compte n'y est pas ...........!!!!

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite07941352]

Maintenant, je serai curieux de savoir comment l'on peut juger un échauffement de 1° dans de telles conditions et avec quelle précision ?

[LPFR]

Bonjour Calculair.
C'est vrai, le compte n'y est pas.
Mais si 80% des 7500 W vont en énergie mécanique et que l'air lui même n'hérite que de 36 W d'énergie cinétique, le reste de l'énergie mécanique s'est dissipé en frottement visqueux et chaleur.
Donc, quelque soit le rendement du moteur, 7500 - 36 W chauffent l'air par le pertes du moteur plus le frottement visqueux.

Mais intuitivement, les 36 W (que je confirme) me laissent mal à l'aise par rapport aux 7500 W. Comme rendement pourri ça se pose là.
Cordialement,

[LPFR]

Maintenant, je serai curieux de savoir comment l'on peut juger un échauffement de 1° dans de telles conditions et avec quelle précision ?

Re.
Je ne trouve pas ça très dur. Avec un thermomètre à 30 € avec une précision de 0,2 °C (acheté chez Conrad) on fait la mesure avec 20% d'erreur. Et probablement moins car il s'agit des mesures presque différentielles (même si elles sont faites en alternance) dans lesquelles l'erreur systématique disparaît. Il ne reste que la résolution comme source d'erreur.
A+

[calculair]

Bonjour Lpfr

La seule chose de coherent est que les 7500 J/s absorbés par le ventilateur se retrouve exactement dans le flux d'air. A ce demander si cela est un hasard ??

Je me demande si le flux d'air de 200m3/mn est correct ?

Cordialement

[calculair]

Bonjour,

Une estimation perso avec un rendement global du ventilo de 60%, le debit d'air serait de 1000m3 minutes soit 5 fois plus
La vitesse de l'air serait de l'ordre de 16,5 m/s

[invite1375c2f0]

bonjour
pour info le motoventilo est installer dans nouveau type de séchoir a bois d'une capacité de 3 camions avec les 11 autres motoventilo.Le constructeur affirmait que le frottement de l'air sur bois était
responsable de la montée en température je doute que 22 km heures de vent a l'intérieure suffisent les sondes qui sont placer a l'entrée et en sortie du bois le confirme env 1°de moins en sortie
donc j'ai installé 2 sonde en entrée et sortie d'un des 11 ventilo la différence est comme je l'ai indiqué a 2/10 prés.A l'aide d'un variateur et d'une nouvelle hélice calculée pour tourner a 2200 trm
avec le méme rendement je pensée que vitesse du bout de la pale était la principal source de chaleur ratée le delta n'est pas flagrand
les valeurs de 200 m3h ont était donné par le constructeur de l'hélice
les 12 variateurs sont programmés a la valeur du nominal des moteur 15.3 amp pour brasser le maximum d'air en fonction de sont poid
je suis prés a faire de nouveau essai avec de nouvelles théorie merci

[LPFR]

Bonjour.
La première chose à mesurer est le décalage en température de chaque sonde par rapport à une d'elles choisie comme "étalon". Car les sondes sont rarement données pour une précision meilleure que 1 °C. Il faut donc mettre toutes les sondes dans une même boite, attendre qu'elles se mettent en équilibre et noter les températures.

Mais si l'air sert à sécher du bois, il est logique qu'il se refroidisse. C'est l'air qui fournit la chaleur de vaporisation à l'eau du bois.

Donc, maintenant je ne sais plus à quoi correspondent vos valeurs mesurées.
Au revoir.

[invite1375c2f0]

slt
voici le volume du séchoir 10m de large 13m de long 7m de haut une fermeture étanche puissance 12 ventilo 7.5 kw isolation panneau sandwich ep 100mm
il faut 35 heures pour passer de 20° a 62° les 60 tonnes (env)de bois la seul énergie calorifique est produite par les ventilo des clapets s'ouvre pour évacuer la vapeur
et se ferme refaire de la vapeur
a la base la ventilation permet d'avoir un séchage homogène tous les autres séchoirs ancienne génération possèdent un autre apport calorifique
supérieure en kw chaudière gaz bois électrique fioul
c'est une technologie nouvelle que j'aimerai comprendre et améliorer
merci

[calculair]

Bonjour

Si j'ai bien compris

Tu as une grosse boite avec une certaine masse d'eau à evaporer (le bois humide ) et en entrée tu as 12 machins qui consomment 7,5 kW *12 = 90 kW qui se retrouvent a l'interieur de la boite ( C'est la puissance prise par les moteurs et injectée par differentes façon dans la boite.)

Il est donc normal que cela chauffe

Par ailleurs pour evaporer l'eau, celle ci emprunte la chaleur de vaporisation aux calories injectées,

pour que cela marche bien, il faut veiller que la tension de vapeur saturante ne soit pas atteinte.

[invite1375c2f0]

slts
les moteurs sont conforme a la nouvelle norme européenne 97% de rendement 3Kw pour chauffer 60 tonnes de matière me paraisse peu
je pense que brassage de l'air par les hélices est responsable de l'échauffement mais pourquoi
Pour un séchoir ancienne génération il faut compter 25kw de ventilo et 300 kw de resistance pour le méme resultat
comment une hélice peu elle chauffer de l'air
merci pour vos réponces

[calculair]

Bonjour,

La puissance electrique aborbée par les venilateurs est transformée en energie cinetique de l'air explusé" par les pales en echauffement thermique dues aux resistances elecrtiques des bobinages et de frottement des paliers.

La conservation de l'energie fait qu'au final, l'energie cinetique de l'air quand celle-ci tombe à zero est transformée en chaleur dans le sechoir

Au global lapuissance calorifique injectée est de 90 kW

Maintenant il serait interessant de connaitre la quantité d'eau evaporée et le temps mis pour cela. On pourra calculer ainsi lles calories absorbées ou l'energie prise par la vapeur d'eau que l'on pourra comparer au 90 000 J/s injectés par tous les ventilateurs dans le sechoir.

Par ailleurs il serait interessant de connaitre comment le degres d'humidité est contrôlée dans le séchoir et les strategies pour evacuer l'eau extraite du bois.

Je pense que l'astuce serait de maintenir un degrés d'hmudité relative de l'air aussi faible que possible et travailler à la temperature la plus basse que possible pour eviter des pertes calorifiques vers l'exterieur du sechoir

[calculair]

bonjour

Je crois qu'il faut 2250 kJ /kg d'eau pour transformer l'eau en vapeur

Vous injectez 90 kj /s dans le sechoir chaque seconde vous evaporez au plus 90 /2250 kg d'eau

[LPFR]

Bonjour.
Calculair a raison: la méthode la plus économique en énergie est celle de travailler à la température de l'air extérieur et utiliser sa chaleur comme source pour évaporer l'eau.
Mais d'autre part, l'eau s'évapore bien plus vite à 62°C qu'à 10 ou 15°C et l'air sera plus sec an le chauffant. Donc, si la priorité est la vitesse, il vaut mieux chauffer.

J'imagine que ce doit du bois de chauffage ou pour faire du charbon de bois. Car le bois séché trop vite se fendille. Je crois savoir qu'on ne peut pas le sécher plus vite qu'un millimètre par mois.

Mais je n'ai pas compris quel est le problème de Rico1450. En quoi pouvons-nous l'aider ?
Au revoir

[calculair]

Bonjour
A priori on evapore 40 g d'eau par seconde ou au mieux 3,4 t d'eau par jour.


Il faut la plus grande surface possible de contact du bois avec le courant d'air

Pour faireun calcul plus precis, il faudrait connaitre beaucoup plus de detail. Il faut sans doute être bien au courant de ces techniques pour pouvoir faire un calcul realiste

[invite1375c2f0]

slts
la question est comment une hélice peut produire de la chaleur

[LPFR]

slts
la question est comment une hélice peut produire de la chaleur

Re.
On vous l'a déjà dit: par frottement visqueux.
A+

[calculair]

bonjour

La conservation de l'energie impose que la puissance electrique consommée se retrouve en chaleur

On aurait pu chauffer avec des resistances, mais on ne benificierait pas de la circulation d'air qui doit permettre de contrôler l'humidité relative du sechoir

Je pense que le système doit controler le degrés d'humidité de l'air du sechoir. Si l'air est saturé en eau ( 100% d'humidité ) le bois ne sèche plus à basse temperature

[invite1375c2f0]

slts
dans notre cas les problèmes de fente sur le bois ne se pose pas. La gestion de hygrométrie relative non plus (EMC)le programme informatique le gère en automatique
le fabriquant de la machine a plus de 30 ans d'expérience dans le séchage du bois noble ou autre
nous avons constaté que la montée en température était plus rapide en bloquant les clapets fermés quelque soit le pourcentage d'EMC une fois les 60° atteind
on commence le séchage a 60° 120gr d'eau pour 1 m3 d'air saturé

je ne comprend pas l'échauffement de l'hélice par effet visqueux mais il serait intéressant de développer car il y a une différence de consommation entre 2 séchoirs
200 kw de moins pour la nouvelle technologie
de même capacité et de temps cycle identique de plus le coût de fabrication est beaucoup moins élevé (résistance en moins ou chaudière maintenance ext)
la question reste la même comment l'hélice plus ou moins visqueuse fait de la chaleur

[calculair]

Bonjour

Je n'y connais rien dans le séchage du bois

Je n'ai pas verifier, si à 60° C, l'air est saturé en eau avec 120 g d'eau au m3, chaque fois que les clapets s'ouvrent vers l'exterieur, et tu extrais 1 m3 d'air, tu retires cette quantité d'eau du sechoir.

Par ailleurs, si les clapets sont fermés, la pression dans le séchoir doit être superieur à la pression atmospherique, alors je ne sais comment varie la pression de vapeur saturante et la quantite d'eau sous forme e vapeur dans l'air. Je ne pense pas que cela soit tres sensible compte tenu de la surpression pouvant exister ( point à evaluer)

Il est sur que plus vite tu sors l'air saturé en eau du sechoir et plus vite le bois sechera...

[calculair]

pour revenir sur l'chauffement de l'air par brassage

Tout est contenu dans la conservation de l'energie

Les pales impriment un mouvement à l'air . L'energie cinetique de l'air est Ec = 1/2 m V²

Quand cet air est stoppé, il transforme cette energie en chaleur.


En fait la puissance de chauffe de ton sechoir quand il est etanche c'est la puissance totale des ventilateurs Toutes leur energie, chaleur des moteurs et mouvement de l'air se retrouve dans le sechoir.

Les pertes sont, la conduction thermique des paroies, ( mais elles sont assez bien isolées ) et l'energie absorbée par l'eau pour devenir vapeur, puis l'air extrait par le clapets quand ils s'ouvrent

Cela permet de reguler la temperature dans le sechoir

[invite2313209787891133]

Bonjour.
Calculair a raison: la méthode la plus économique en énergie est celle de travailler à la température de l'air extérieur et utiliser sa chaleur comme source pour évaporer l'eau.
Mais d'autre part, l'eau s'évapore bien plus vite à 62°C qu'à 10 ou 15°C et l'air sera plus sec an le chauffant. Donc, si la priorité est la vitesse, il vaut mieux chauffer.

J'imagine que ce doit du bois de chauffage ou pour faire du charbon de bois. Car le bois séché trop vite se fendille. Je crois savoir qu'on ne peut pas le sécher plus vite qu'un millimètre par mois.

Mais je n'ai pas compris quel est le problème de Rico1450. En quoi pouvons-nous l'aider ?
Au revoir

Bonjour

Dans les sécheurs modernes le bois est séché avec un air très humide : On se place de 60 à70°C et 85 à 95% d'HR, puis on descend le taux d'HR progressivement pour conserver la valeur d'équilibre entre l'air et le bois. L'eau migre alors rapidement, on obtient un séchage rapide et homogène.

En fait ce n'est pas le séchage rapide qui fendille le bois, mais le fait que certaines zones soient sèches et d'autres humides, ce qui provoque des contraintes internes.

[invite1375c2f0]

slts
dans notre cas les problèmes de fente sur le bois ne se pose pas. La gestion de hygrométrie relative non plus (EMC)le programme informatique le gère en automatique
le fabriquant de la machine a plus de 30 ans d'expérience dans le séchage du bois noble ou autre
nous avons constaté que la montée en température était plus rapide en bloquant les clapets fermés quelque soit le pourcentage d'EMC une fois les 60° atteind
on commence le séchage a 60° 120gr d'eau pour 1 m3 d'air saturé

je ne comprend pas l'échauffement de l'hélice par effet visqueux mais il serait intéressant de développer car il y a une différence de consommation entre 2 séchoirs
200 kw de moins pour la nouvelle technologie
de même capacité et de temps cycle identique de plus le coût de fabrication est beaucoup moins élevé (résistance en moins ou chaudière maintenance ext)
la question reste la même comment l'hélice plus ou moins visqueuse fait de la chaleur

[invite2313209787891133]

A mon avis l'élévation de température est provoquée par la condensation de l'eau, je pense qu'il y a variation de pression puis condensation dans le procédé (comme dans une pompe à chaleur), ainsi la chaleur fournie par les moteurs n'est pas la seule composante à prendre en compte.

[invite1375c2f0]

bonjour
c'est vrai il y a un effet compression dépression mais peu je penser comme dudule mais encore une fois déçus je fait plusieurs essai infructueux en colmatant les passage d'aire
pour obliger l'air a passer uniquement au travers du bois bien serrer
et la mauvaise pioche le temps de monté en température plus du double 80 heures pour 62°
moralité plus l'hélice brasse de l'air plus ça chauffe mais pourquoi
merci pour toute les solus exposé

[calculair]

bonjour,

A priori c'est normal, plus la puissance electrique consommée par les ventilateurs augmente et plus cela chauffe.

[invite1375c2f0]

la puissance consommé est identique puisque les variateurs sont programmé pour que le courant des moteurs soient toujours au nominal = 15.3amp
seul la fréquence change