Skocz do zawartości

Jak powstaje cug w kominie


Jerzy

Rekomendowane odpowiedzi

Panowie... :burza: Wystarczy otworzyć Wikipedię żeby przeczytać:

 

 

Efekt kominowy (ciąg, cug) - zjawisko fizyczne powstawania spontanicznego przepływu cieplejszego gazu (np. powietrza) z dołu do góry w kominach. Dzięki efektowi kominowemu ciąg wędruje w kominie do góry. Efekt kominowy występuje też w szybach wentylacyjnych, szybach wind, szybach kopalnianych i wielu innych miejscach.

 

Siłą napędową efektu kominowego są różnice gęstości wynikające np. z różnicy temperatury pomiędzy powietrzem (lub ściślej: gazem) zewnętrznym, a wewnętrznym (w przewodzie komina). Słup wewnętrznego, ogrzanego powietrza jest lżejszy niż zimnego – zewnętrznego. Wynika z tego, że u podstawy komina w jego wnętrzu ciśnienie jest mniejsze niż na zewnątrz na tej samej wysokości. Ta różnica ciśnień wywołuje przepływ powietrza. Efekt jest tym większy im wyższy komin i większa różnica temperatur. Z tego powodu kominy są często ocieplane. W przemysłowych kominach o wysokości 100 m, efekt kominowy jest na tyle silny, że u jego szczytu, w ładną, bezwietrzną pogodę, prędkość przepływu powietrza dochodzi do 50-60 km/h.

 

Jeżeli przez komin będzie wentylowany gaz lżejszy od powietrza to wcale nie musi być cieplejszy by wystąpił efekt kominowy. Np. przy zrzucaniu azotu przy separacji tlenu lub spalaniu metanu na pochodniach.

 

Czasem efekt kominowy stanowi niekorzystne zjawisko, któremu trzeba przeciwdziałać. Np. efekt kominowy w szybach wind powoduje wzrost energii potrzebnej do ich obsługi[potrzebne źródło], zaś efekt kominowy w klatkach schodowych wysokich budynków prowadzi do utrudnień w korzystaniu ze schodów. Przeciwdziałanie efektowi kominowemu polega zwykle na wierceniu odpowiedniej liczby otworów wentylacyjnych na całej długości szybu lub przerywaniu długich, pionowych ciągów przegrodami. Efekt kominowy powodował deszcz wewnątrz budynku montażowego rakiet programu apollo.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 1 rok później...

witam, mam kominek z plaszczem wodnym, bylem bardzo zadowolony z palenia w nim mial potezny cug do momentu kiedy nadzór budowlany nakazal mi zamontowac rury metalowe w dwoch przewodach kominowych od tego momentu cug sie skonczyl. Moze ktos ma podobny problem i sobie z nim poradzil prosze o pomoc

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 3 miesiące temu...
Gość zbigniew

Nie dziwie sie ze koledzy, ktorzy probowali wyjasnic zjawisko ciagu kominowego, zabrneli w slepy zaulek.Wedlug praw fizyki, ciag kominowy nie powinien istniec.Zasada naczyn polaczonych mowi, ze w naczyniu polaczonym jakim na pewno jest atmosfera, poziomy(energetyczne) sie wyrownuja .Entropia moze tylko wzrastac. Kazdy uklad dazy do rownowagi.Dolozenie dodatkowego polaczenia w postaci komina nie moze zabuzyc roznic cisnien,ktore sa stanem rownowagi i wynikaja z ciezaru wlasciwego powietrza.Jezeli,jakas masa zostaje wyniesiona na jakas wysokosc oznacza to ze wykonano prace( E=m h ). Jeden metr szescienny powietrza wazy 1kg.Pytanie?Kosztem jakiej energii to sie odbywa.Zachecam do odwiedzenia komina starej cegielni.Podpowiedz dla Krzysztofa:Pewnie zaburzone zostaly proporcje przekroju komina. Sprobuj zwezic wlot

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Wedlug praw fizyki, ciag kominowy nie powinien istniec.Zasada naczyn polaczonych mowi, ze w naczyniu polaczonym jakim na pewno jest atmosfera, poziomy(energetyczne) sie wyrownuja .Entropia moze tylko wzrastac. Kazdy uklad dazy do rownowagi.Dolozenie dodatkowego polaczenia w postaci komina nie moze zabuzyc roznic cisnien,ktore sa stanem rownowagi i wynikaja z ciezaru wlasciwego powietrza.

 

Rany, nastepny fizyk-teoretyk-amator odkopał tego trupa. Wątek, znaczy.

Zamiast komunały o entropii i równowadze wypisywać, zastanów się prosze co się stanie w ciagu doby z równowagą termiczną powietrza odcietego w kominie "wstawionym" do masy powietrza bedącej w równowadze. Przecież wahania temperatury w nim będą zachodzić w innym rytmie niż na zewnątrz,z uwagi na oczywisty izolacyjny wpływ komina. W którymś momencie dojdzie do sytuacji, gdy powietrze w kominie bedzie ciut cieplejsze niż na zewnątrz, a to spowoduje natychmiast uruchomienie ciągu -dlaczego, wałkowano już powyżej setki razy. Wskazówki: duża rozszerzalność cieplna gazów [powietrza], prawo Archimedesa.

Jeśli tylko będzie istniał jakikolwiek mechanizm dostarczania cieplejszego powietrza do komina lub nagrzewania się go w samym kominie, zjawisko bedzie samopotrzymujące. Źródło energii: ciepło pobierane z otoczenia.

Zauważ,że przy b. długich kominach [takich jak w elektrowni, o wysokości ze 100m] pomijając nietypowe warunki meteo typu inwersja, już sam gradient wysokościowy temperatury w atmosferze może podtrzymywać stabilność ciągu, czy wręcz go uruchomić na początku. Słup powietrza w kominie bez ciągu bedzie dążył do wyrównania temperatury [izolowana cieplnie przestrzeń], podczas gdy na zewnątrz masz normalny gradient [w utrzymaniu tego ostatniego ma istotny udział wymiana ciepła przez promieniowanie, wewnątrz komina kompletnie inna]. To z kolei doprowadzi do tego,że srednia gestość słupa powietrza w kominie bedzie minimalie mniejsza niż na zewnatrz, czyli zlikwiduje równowagę hydrostatyczną.

Pozdrawiam

-J.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Gość Zbigniew

Z twoich wywodow wynika, ze uruchomienie ciagu w kominie wymaga specjalnych zabiegow.Prawo Archimedesa w tym przypadku bezurzyteczne.Brak powierzchni zadzialania sily.Pamietajmy, ze powietrze to rozpedzone czasteczki(485m/s przy 0 stopni C)nie zwiazane ze soba sila miedzy czasteczkowa przekazujace sobie energie pedu wskutek ciaglych zderzen.Radze przypomniec sobie prawo Paskala i Carnota.Chyba zgubiles sie troche w tym nazewnictwie.Jezeli ciag kominowy pozyskuje energie pedu obnizajac temperature otoczenia, oznaczalo by to ze mamy do czynienia z silnikiem ceplnym, ktory czerpie enirgie z jednego zrodla. Takie cos nie istnieje. Widze, ze jestes bezkrytycznie przekonany do swojej teorii.Niestety twoim atutem jest to, ze ciag kominowy jest faktem.Moze przy okazji potrafilbys wyjasnic czym rozni sie przeciag od wiatru.Pewnie nie raz przestrzegano cie abys nie stal w przeciagu bo rozbola cie zeby,czego nikomu nie zycze. Pozdrawiam

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Zbyszku, będę [wybacz] nieco brutalny: jeśli myslisz,że opanowałeś dobrze podstawy fizyki, to jesteś w dużym błędzie. Co innego opanować wzory i definicje, czy nawet opis prostych modeli, a co innego zastosować prawa fizyki interpretując prawidłowo praktycznie istniejące zjawiska. Nie Ty pierwszy, ani ostatni. Zdarza się to nawet nauczycielom fizyki w szkole...

Co do meritum: wbrew temu co piszesz, podany model komina nie jest perpetuumm mobile II rodzaju, czyli nie łamie II zasady termodynamiki. Faktycznie, komin można traktować jako pewien silnik termodynamiczny, napędzający ruch masy powietrza w nim. Powinna istnieć zatem "chłodnica" w sensie termodynamicznym, czyli obszar/ośrodek, do którego oddawane jest resztkowe ciepło. I taki istnieje -jest to atmosfera u wylotu komina.

Źródłem zasilania dowolnego silnika termodynamicznego jest różnica temperatur, prawda? W różnych kominach może ona sie brać z różnych przyczyn: w kominie nad paleniskiem/ogrzewanym domem przyczyna jest oczywista, może to też być np. nagrzewanie ścian komina/budynku pod nim przez promienie słoneczne itp., zależy od konkretnego przypadku. Natomiast w przykładzie z nieczynnym wysokim kominem energetycznym z mojego poprzedniego postu był to występujący w swobodnej atmosferze ziemskiej spadek temperatury z wysokością -jest to zjawisko dynamiczne, związane z transportem ciepła przez promieniowanie, w złożonym układzie Słońce-powierzchnia Ziemi-atmosfera-kosmos. "Wstawienie" wysokiego komina w profil termiczny atmosfery zaburza ten rozkład lokalnie -dla powietrza we wnętrzu komina. Skoro ma ono ograniczony kontakt z otoczeniem [przez ścianki komina], to tym samym dąży do stanu równowagi termicznej, czyli profil termiczny tego słupa powietrza stanie się inny niż na zewnątrz,a to się przekłada na rozkład gęstości. Generalnie, dzieki temu w górnej części komina bedzie nieco cieplej niż na zewnątrz, czyli górne warstwy powietrza w kominie będą lżejsze od powietrza na zewnątrz na tej samej wysokości. To uruchomi ciąg.

Pozdrawiam

-J.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

jest jeszcze jeden mechanizm wywołujący cug

suma energii kinetycznej oraz wynikającej z ciśnienia jest w stała (równanie Bernouliego) co oznacza, że zwiększenie prędkości przepływu jest związane ze spadkiem ciśnienia. Jeśli na obu końcach komina prędkość wiatru będzie różna (wywołana np. lepkością) to ciśnienie też będzie różne co spowoduje ruch powietrza czyli cug. Tu źródłem są straty energii wywołane tarciem mas powietrza czyli jego lepkością

 

pozdrawiam

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

jest jeszcze jeden mechanizm wywołujący cug

suma energii kinetycznej oraz wynikającej z ciśnienia jest w stała (równanie Bernouliego) co oznacza, że zwiększenie prędkości przepływu jest związane ze spadkiem ciśnienia. Jeśli na obu końcach komina prędkość wiatru będzie różna (wywołana np. lepkością) to ciśnienie też będzie różne co spowoduje ruch powietrza czyli cug. Tu źródłem są straty energii wywołane tarciem mas powietrza czyli jego lepkością

 

pozdrawiam

ZbyT a co z wiadrem wrzącej wody wylanej na palenisko?. :D Czy będzie to czynnik inicjujący "cug"?. Może uda się to wyjaśnić bez wzorów i wielkiej fizyki?. :g:

Edytowane przez staszekpapis
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

ZbyT a co z wiadrem wrzącej wody wylanej na palenisko?. :D Czy będzie to czynnik inicjujący "cug"?

problem polega na tym, że inicjowanie przepływu to sytuacja nie tylko dynamiczna ale przede wszystkim mamy do czynienia ze stanem nieustalonym, a jego opisanie jest bardzo trudne. Trzeba by rozpatrywać konkretny przypadek, który wcale nie musi być reprezentatywny dla całego zagadnienia, a i tak będzie to bardzo skomplikowane ... chyba, że da się zrobić upraszczające założenia, które nie zmienią wyników ... ale nie znam na tyle dobrze mechaniki płynów bym mógł się bardziej konkretnie wypowiedzieć

 

to raczej temat na pracę doktorską niż luźne rozważania

tak to już jest, że z pozoru proste zagadnienia okazują się bardzo trudne do opisania i łatwiej opisać ewolucję czasoprzestrzeni Wszechświata niż powietrza w kominie :D

 

pozdrawiam

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

 

to raczej temat na pracę doktorską niż luźne rozważania

 

pozdrawiam

Otóż nie.

Cug to w czystej postaci konwekcja termiczna, którą można opisać za pomocą trzech parametrów określających stan naszej atmosfery. Są to ciśnienie,temperatura i wilgotność ,którą prawie wszyscy pominęli.Dwa pierwsze parametry nie wymagają tłumaczenia, ich wzrost jest czynnikiem inicjującym cug.

Inaczej jest gdy wzrasta wigotność wewnątrz komina

W czynnym kominie wzrost wilgotności będzie czynnikiem hamującym konwekcje /cug/, w skrajnym przypadku jego zanik.Spadek temperatury z wysokością wilgotnego powietrza/spalin/ jest WIĘKSZY OD SUCHEGO.

Z tego powodu w kominie w stanie równowagi wiadro wrzącej wody nie może być czynnikiem inicjującym cug :D

Komin jest jedynie izolatorem słupa powietrza, który chcemy kontrolować poprzez zmianę tych trzech parametrów . :D

 

Pozdrawiam

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

stosujemy różne podejścia

Tobie chodzi o opis konkretnej sytuacji w stanie ustalonym za pomocą uproszczonego modelu i wzorów empirycznych z kilkoma współczynnikami wziętymi z pomiarów

 

ja pisałem o analitycznym rozwiązaniu problemów fizycznych prowadzących do zainicjowania przepływu czyli stanu nieustalonego

Twoje podejście jest typowo inżynierskim stosowanym np. w inżynierii środowiska czyli ilościowym

ja mówię o podejściu fizycznym, w którym cug jest rodzajem atraktora czyli podejściu jakościowym. Prawdę powiedziawszy nie jestem nawet pewien czy da się to rozwiązać analitycznie czy może trzeba by stosować metody numeryczne. Mamy tu do czynienia z dużą ilością czynników, które trzeba uwzględnić, a które mają duży wpływ na końcowy efekt

 

widziałem kiedyś komin, który nie działał. Nie było w nim cugu chociaż u sąsiadów jak najbardziej był. Nie znam przyczyny ale był to jakiś błąd konstrukcyjny czyli uwzględnienie jedynie temperatury, ciśnienia i wilgotności nie wystarcza. Ważne są też parametry konstrukcyjne

 

pozdrawiam

 

PS

z tą wilgotnością to coś namieszałeś bo gdyby było tak jak mówisz to kominy wentylacyjne nie miałyby racji bytu B)

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

 

PS

z tą wilgotnością to coś namieszałeś bo gdyby było tak jak mówisz to kominy wentylacyjne nie miałyby racji bytu B)

Nie nic podobnego.W pomieszczeniach ,gdzie wilgoć jest problemem stosuje się wymuszoną wentylacje /sterowanie ciśnieniem/,by szybko usunąć nadmiar wilgoci.Grawitacyjny system się nie sprawdza właśnie dlatego,że wilgoć spowalnia efekt cugu ,co nie pozwala na utrzymaniu odpowiedniej wilgotności w pomieszczeniu ze szkodą dla niego.Inaczej niż w kominie z paleniskiem ,w wentylacji nie możemy zwiększyć cugu przez wzrost temperatury ,więc zwiększamy przez wzrost ciśnienia.

Te trzy parametry o których pisałem wystarczają ,by zrozumieć" jak powstaje cug w kominie".

Oczywiście zjawisko cugu nigdy nie powstanie w kominie jeżeli komin będzie zapchany . :D

Edytowane przez staszekpapis
Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Pozwole sobie przypomniec, ze rozmawiamy o zjawiskach fizycznych, a fizyka to nauka scisla, tu niema miejsca na fantazjowanie.Kazda teoria musi opierac sie na wyliczeniach matematycznych lub eksperymencie.Bylbym wdzieczny, gdyby ktos wyjasnil mi ciag kominowy poslugujac sie workiem kartofli i stara rynna.Osobiscie sadze, ze zjawisko to jest bardziej zlozone nizby sie moglo wydawac.Mysle, ze mozna probowac je wyjasnic na poziomie molekularnym, poslugujac sie prawami mechaniki ruchu.Proponuje taki eksperyment myslowy-zaluzmy chipotetycznie, ze posiadamy zdolnosc widzenia czasteczek powietrza i mozliwosc okreslania ich predkosci.

Sytuacja 1

Jedziemy pociagiem, za oknem wieje.

Widzimy przez szybe, ze czasteczki, ktore leca zgodnie z kierunkiem jazdy pociagu maja predkosc pomniejszona o predkosc pociagu zas te, ktore leca do tylu, maja predkosc powiekszona o predkosc pociagu.

Sytuacja 2

Stoimy w poblizu krecacego sie smigla wentylatora.Wieje.

Widzimy, ze lopaty smigla jak paleta tenisisty zawracaja czesc czasteczek w nasza strone. Czyli czasteczki poruszaja sie z jednakowa predkoscia lecz w kierunku wiania leci ich wiecej

To jest przyklad, ze to co odbieramy za pomoca naszych zmyslow jako ruch powietrza moze byc zupelnie odmiennym stanem fizycznym

Trzymajcie sie cieplo,noscie salik, rekawicki i capke

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

Zbyszku tematem wątku jest "jak powstaje cug w kominie".Trzymajmy się tematu .

Pociągi ostatnio nie maja najlepszej prasy,chyba ,że masz na myśli pociąg/cug/do ukochanej

kobiety to co innego, tylko proszę nie rozpatruj go na poziomie molekularnym bo to może się dla

Ciebie żle skończyć :ha:

 

Pozdrawiam

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 4 tygodnie później...

Twoja odpowiedz przypomina mi programy publicystyczne w naszej telewizji. Gdy ktoś zaczyna coś konkretnego mówić to zaraz dowiaduje się, że to nie na temat. Gdybym był złośliwy powiedział bym wam, że szukacie tajemnic w gwiazdach, a nie widzicie ich wokoło siebie. Może to na zasadzie :

"Za siódmą górą, za siódmą rzeką".Potem można już wstawiać co się chce.

Wasze tłumaczenie zjawisk jest dla mnie tak niezrozumiałe, jak ekonomia kapitalizmu, gdy np. słyszę, że kurs funta się podniósł, bo książe Hary się zaręczył.

Nauka powinna wyjaśniać w sposób możliwie prosty i jednoznaczny zjawiska zachodzące w przyrodzie.

To, że wykorzystujemy jakieś zjawisko wcale nie oznacza, że je rozumiemy.

Ci, którzy zbudowali pierwszą łódkę nie musieli znać prawa Archimedesa.

Jest wiele zjawisk wokół nas, których nauka nie wyjaśniła. Często dlatego, że nie było to nikomu do niczego potrzebne. Takimi właśnie zjawiskami, które jak sądzę łączy wspólny mianownik są :

ciąg kominowy

przeciąg

wiatr halny

i tworzenie się trąby powietrznej

Czy zastanawialiście się, co by było gdyby, udało się zamknąć przeciąg czy też ciąg kominowy

w obiegu zamkniętym ?

Bierzemy dwa kominy, jeden z ciągiem wstecznym drugi normalnym łączymy je ze sobą i co będzie? Normalnie buty spadają! Pozdrawiam.

Odnośnik do komentarza
Udostępnij na innych stronach

  • 2 tygodnie później...

Dołącz do dyskusji

Możesz dodać zawartość już teraz a zarejestrować się później. Jeśli posiadasz już konto, zaloguj się aby dodać zawartość za jego pomocą.

Gość
Dodaj odpowiedź do tematu...

×   Wklejono zawartość z formatowaniem.   Usuń formatowanie

  Dozwolonych jest tylko 75 emoji.

×   Odnośnik został automatycznie osadzony.   Przywróć wyświetlanie jako odnośnik

×   Przywrócono poprzednią zawartość.   Wyczyść edytor

×   Nie możesz bezpośrednio wkleić grafiki. Dodaj lub załącz grafiki z adresu URL.

×
×
  • Dodaj nową pozycję...

Powiadomienie o plikach cookie

Umieściliśmy na Twoim urządzeniu pliki cookie, aby pomóc Ci usprawnić przeglądanie strony. Możesz dostosować ustawienia plików cookie, w przeciwnym wypadku zakładamy, że wyrażasz na to zgodę.