Охлаждение аквариума - теория и практика

[BelkinS]

Как пользователя протоки в аквариуме, мне стало интересно посчитать насколько протока охлаждает воду в аквариуме.
Исходные данные такие:
Tа - температура в аквариуме
Tк - температура в комнате
Tв - температура поступающей воды
m - расход поступающей воды, кг/сек (л/сек)
M=m*68400 - расход поступающей воды в литрах/сутки
V - объем аквариума, л
Удельная теплоемкость воды:
c=4183 Дж/кг*С

Для рассчета использовал формулу теплообмена аквариума с воздухом комнаты отсюда http://ukrop.info/index.htm?file=htt...ter/heater.htm

Скорость теплообмена аквариума с комнатой (Дж/сек):
Q1=0.45*V2/3 *(Tк-Tа)
где "V2/3" это V в степени 2/3

Скорость теплообмена аквариума с поступающей водой (Дж/сек):
Q2=c*m*(Та-Тв)

В установившемся температурном режиме нагрев аквариума комнатным воздухом и охлаждение поступающей холодной водой равны: Q1=Q2

c*m*(Та-Тв)=0.45*V2/3*(Tк-Tа)

Отсюда получаем искомую температуру в аквариуме:
Та=(c*m*Тв+0.45*V2/3 *Tк)/(c*m+0.45*V2/3 )
или
Та=(c*M/86400*Тв+0.45*V2/3 *Tк)/(c*M/86400+0.45*V2/3 )

Заносим эту формулу и исходные параметры в экселевскую табличку и получаем удобный расчет температуры в аквариуме для протоки:

V, л 300
Tк, С 33
Tв, С 15
M, л/сутки 300
Tа, С 25.5

Проверяем в контрольных точках, что не ошиблись в формулах:

V, л 300
Tк, С 33
Tв, С 33
M, л/сутки 300
Tа, С 33.0

V, л 300
Tк, С 33
Tв, С 15
M, л/сутки 100000
Tа, С 15.1

Рассчетные данные похожи на наблюдаемые в реалии.