Bertel Lund Hansen wrote:
> christian skrev:
>
>> Hvis en køler i en bil er blevet ekstrem varm og man gerne vil
>> forsøge at køle den ned med vand.
>
> Det er en dårlig idé. Du er selv inde på den risiko der er for
> personen. Men metallet i en motor har ikke godt af en pludselig
> temperaturændring.
Korrekt. Jeg supplerer lige med en lidt mere videnskabelig forklaring på det
som sker (korrekt mig, hvis jeg skriver noget forkert eller spørg, hvis jeg
skal forklare nærmere):
Fænomenet kaldes på engelsk "thermal shock".
Det man skal tage højde for er materialets termiske ekspansionskoefficient
som for støbejern vil ligge på ca. 12 * 10E-6 strain/Kelvin eller pr. grad
celcius.
Nedkøler man køleren udvendigt med 0 grader koldt vand, altimens vandet er
kogende indvendigt, vil det inderste af køleren udvide sig (metal udvides
ved opvarmning), imens det det yderste trækker sig sammen (nedkøles ift.
omgivelserne).
Dette medfører en ophobning af spændingskoncentrationer og revnedannelser,
såfremt disse spændinger overstiger materialets trækbrudstyrke (tensile
yield strength) divideret med stivheden (E-modulet for enakset
spændingsbelastning). Sidstnævnte størrelse skulle også benævnes materialets
normaliserede styrke.
Lad os tage et regnestykke for støbejern:
Materialets trækbrudstyrke = ca. 200 MPa.
E-modul: ca. 120 GPa
Materialets normaliserede styrke = 200 / 120*10E3 = 1,66 E-3
Vi har endvidere:
Materialets termiske ekspansionskoefficient = ca. 12 * 10E-6 strain/Kelvin
Max. temperaturforskel = normaliserede styrke / termisk
ekspansionskoefficient pr. Kelvin <=> 1,66 E-3 / 12 * 10E-6 strain/Kelvin =
138 Kelvin eller grader Celcius...
Jeg har her en graf, som dog angiver at temperaturen er nærmere 80 grader
Celcius og derudover er der ikke i ovenstående betragtning taget hensyn til
materialets geometri... Det siger sig selv at, hvor der i forvejen er kærve,
nedsættes materiale-styrken væsentligt (da kærvene udbredes til revner som
medfører brud).
-SNIP-
>> Så hvad gør man ved en ekstrem varm køler `?
>
> Venter.
Det ville jeg også sige
Ovennævnte problem kan ikke rigtigt løses på andre måder, såvidt jeg kan se
medmindre du kan nedkøle køleren både indvendigt og udvendigt på samme tid
og med samme hastighed (bliver nok lidt svært i praksis)
mvh.
Martin Jørgensen
--
---------------------------------------------------------------------------
Home of Martin Jørgensen -
http://www.martinjoergensen.dk