একটি 3m x 3m ট্যাঙ্কে অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টনের জন্য মাল্টি-হিটার অ্যারেতে সর্বোত্তম হিটার স্পেসিং কীভাবে গণনা করবেন?

একটি 3 মি × 3 মিটার বর্গ ট্যাঙ্কের জন্য, একটি মাল্টি- হিটার অ্যারে অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টন অর্জন করে যখন হিটারগুলির মধ্যে ফাঁক জ্যামিতিক নিয়ম অনুসরণ করে: হিটার কেন্দ্রগুলির মধ্যে দূরত্ব প্রতিটি হিটারের (L) উত্তপ্ত দৈর্ঘ্যের 1.5-2.0 গুণ হওয়া উচিত। 1.5 মিটার দৈর্ঘ্যের উল্লম্ব হিটারের জন্য, ব্যবধান S=2.25–3.0 মিটার – মানে সম্পূর্ণ কভারেজের জন্য শুধুমাত্র 2-3 হিটার প্রয়োজন। যাইহোক, ট্যাঙ্কের কোণ এবং দেয়াল ঠান্ডা অঞ্চল তৈরি করে। একটি 3×3 মিটার ট্যাঙ্কের জন্য সর্বোত্তম অ্যারে হল 4 হিটার একটি বর্গাকার প্যাটার্নে সাজানো (প্রতিটি চতুর্ভুজে একটি), প্রতিটি দেয়াল থেকে S/2 অবস্থান করে। 1.5 মিটার উত্তপ্ত দৈর্ঘ্যের জন্য, S=1.8–2.2 মি। এক কোণ থেকে স্থানাঙ্ক (0.9, 0.9), (0.9, 2.1), (2.1, 0.9), (2.1, 2.1) এ হিটার রাখুন। এই ব্যবস্থা তাপমাত্রার তারতম্যকে ±1-2 ডিগ্রিতে সীমাবদ্ধ করে। গণনাটি মাত্রাবিহীন ফুরিয়ার সংখ্যা এবং তাপীয় প্লুমের সুপারপজিশন ব্যবহার করে।

হিটার স্পেসিং তত্ত্ব

প্রতিটি উল্লম্ব হিটার একটি থার্মাল প্লুম তৈরি করে যা রেডিয়ালিভাবে উঠে এবং ছড়িয়ে পড়ে। একটি প্রদত্ত উচ্চতায় প্লুম ব্যাসার্ধ r(z)=0.2 × z অনুসরণ করে, যেখানে z হল হিটারের নিচ থেকে দূরত্ব। একটি 1.5 মিটার হিটারের জন্য, প্লুম ≈ 0.3 মিটার ব্যাসার্ধ সহ তরল পৃষ্ঠে (z=1.5 মি) পৌঁছায়। ঠান্ডা অঞ্চল এড়াতে, প্লামগুলি অবশ্যই ওভারল্যাপ করতে হবে। নিয়ম: S 2 × r_surface=0.6 m এর থেকে কম বা সমান খুব কাছাকাছি ব্যবধান প্রয়োজন। তবে এটি অবমূল্যায়ন করে কারণ প্লামগুলিও মিশ্রিত হয় এবং প্রাকৃতিক পরিচলন তাপ বিতরণ করে। অনুশীলনে, S=1.5–2.0 × L কাজ করে। L=1.5 মি, S=2.25–3.0 মি. একটি 3×3 মিটার ট্যাঙ্ক S=2.1 m-এ 4টি হিটার দ্বারা আচ্ছাদিত হতে পারে – ভাল পরিসরের মধ্যে।

CFD গবেষণা থেকে প্রাপ্ত ব্যবধান সূত্র: S_opt=0.33 × (L × D_tank)^0.5 × (ΔT)^0.25, যেখানে D_tank হল ট্যাঙ্কের ব্যাস (বর্গের জন্য, সমতুল্য ব্যাস=1.13 × পাশে ব্যবহার করুন)। 3 মিটার বর্গক্ষেত্রের জন্য, সমতুল্য D=3.39 m, L=1.5 m, ΔT=10 ডিগ্রি। S_opt=0.33 × (1.5 × 3.39)^0.5 × (10)^0.25=0.33 × (5.09)^0.5 × 1.78=0.33 × 2.26 × 1.78=1.33 মি – অনেক ছোট। এটি 8-9 হিটারের পরামর্শ দেয়। যাইহোক, এটি প্রাচীর প্রতিফলন ছাড়া একটি একক তাপ উৎসের জন্য। 4-হিটার অ্যারে কাজ করে কারণ দেয়াল প্লুমগুলিকে প্রতিফলিত করে। সরলীকৃত ব্যবহারিক নিয়ম: প্রতিটি অক্ষ বরাবর 1/4 এবং 3/4 অবস্থানে হিটার রাখুন।

3×3 মিটার ট্যাঙ্কের জন্য সর্বোত্তম অ্যারে (হিটারের দৈর্ঘ্য 1.2–1.8 মিটার)

ব্যবহারিক সিদ্ধান্ত নির্দেশিকা

ক্ষেত্রের উদাহরণ

একটি 3×3 মিটার ইলেক্ট্রোপ্লেটিং ট্যাঙ্ক (80 ডিগ্রি সেটপয়েন্ট, ±5 ডিগ্রি গ্রহণযোগ্য) কেন্দ্রে একটি একক 6 কিলোওয়াট হিটার ব্যবহার করেছে। কোণগুলি ছিল 6 ডিগ্রি শীতল। প্ল্যান্টটি 4-বর্গ অ্যারেতে (1.0 মিটার এবং 2.0 মিটার অবস্থানে) আরও তিনটি কিলোওয়াট হিটার (মোট 15 কিলোওয়াট) যুক্ত করেছে। তাপমাত্রার তারতম্য ±2 ডিগ্রিতে নেমে গেছে। অতিরিক্ত শক্তি দ্রুত তাপ আপ মঞ্জুরিপ্রাপ্ত. উদ্ভিদ সন্তুষ্ট ছিল এবং কঠোর নিয়ন্ত্রণ প্রয়োজন ছিল না.

উপসংহার: 3×3 মিটার ট্যাঙ্কের জন্য 4-হিট স্কয়ার অ্যারে (S=2.0 মি, দেয়ালের দূরত্ব=1.0 মি)

একটি 3 মি × 3 মিটার ট্যাঙ্কের জন্য, যুক্তিসঙ্গত খরচে অভিন্ন তাপমাত্রা বন্টনের জন্য সর্বোত্তম মাল্টি- হিটার অ্যারে হল 4টি হিটার একটি বর্গাকার প্যাটার্নে সাজানো: প্রতিটি হিটারটি নিকটতম দুটি দেয়াল থেকে 1.0 মিটার (সমন্বয় 1.0,1.0 ইত্যাদি), কেন্দ্রগুলির মধ্যে 2.0 মিটার ব্যবধানে রাখা হয়। এটি ±1.5-2.0 ডিগ্রি তাপমাত্রার তারতম্য দেয়। কঠোর নিয়ন্ত্রণের জন্য (±1 ডিগ্রি), একটি 3×3 গ্রিডে 9টি হিটার ব্যবহার করুন। খরচ-সংবেদনশীল অ্যাপ্লিকেশনের জন্য, 2টি হিটারই যথেষ্ট, কিন্তু কোণগুলি ঠান্ডা হবে৷ সহজ নিয়ম ব্যবহার করুন: ±2 ডিগ্রির জন্য হিটারের সংখ্যা=(ট্যাঙ্ক এলাকা / 4), ±1 ডিগ্রির জন্য (ট্যাঙ্ক এলাকা / 2)। একটি 3×3 ট্যাঙ্কে (9 m²), অর্থাৎ ±2 ডিগ্রির জন্য 2–4 হিটার, ±1 ডিগ্রির জন্য 4–6। তাদের প্রতিসমভাবে অবস্থান করুন। অভিন্ন তাপমাত্রার জন্য অভিন্ন ব্যবধান প্রয়োজন। তাদের ডান স্থান, সমানভাবে গরম, ভাল প্রক্রিয়া. ট্যাঙ্কটি বর্গাকার; অ্যারেটি বর্গাকার. 4 হিটার হওয়া উচিত, দেয়াল থেকে 1 মিটার। এটাই সর্বোত্তম।