Thermische Verfahrenstechnik (Fach) / Übung 2: Stationäre Wärmeübertragung (Lektion)
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Übung
Diese Lektion wurde von MiriWieni erstellt.
- Definition stationäre und instationäre Wärmeübertragung mit Beispiel stationär: Temperaturdifferenz ändert sich nicht über Zeit Bsp. Wärmestrom Fenster instationär: die in Körper enfließende Wärme führt zur Steigerung seiner gespeicherten Wärme temperaturausgleichend / nicht ausgleichend Bsp. Joghurt, Kartoffeln erwärmen
- Def und Beschreibung Wärmeleitung -Wärmeübertragung innerhalb eines Stoffes -Teil der Energie von energiereichen, schwingenden Moleküen über Stöße an benachbarte Moleküle
- Formel Wärmeleitung Q = λ / d * A * (T1-T2)
- Formel Wärmeleitung mehrfache Wand Q = k * A * (T1-T2) k = 1/ (d/λ + d2/λ usw.)
- Formel Wärmeleitung gebogene Wand Q = λ * 2 pie l / ln (ra/ri) * (T1-T2)
- Konvektion Def Einteilung Wärme wird durch flüssigen oder gasförmigen Massenstrom übertragen, durch Vorbeistreichen an ruhenden, festen Oberfläche Energie austauscht Strömungsprofil turbulent oder laminar
- laminare Strömung -Vorkommen -Eigenschaften 1) bei niedrigen Geschwindigkeiten und kleinen Durchmessern 2) parallele Bahnen, Parabelprofil, nahe Wand Geschwindigkeitsabfall
- turbulente Strömung -Vorkommen -Eigenschaften 1) bei großen Geschwindigkeiten, Quer- und Rückbewegungen 2) Kolbenprofil
- Reynoldszahl Def Einteilung Re = p v d / Viskosität laminar unter 2300 turbulent über 10000 dazwischen Zwischenbereich
- Formel Konvektion Q = alpha * A (T1 - T2)
- Wärmeübergangszahl Aussage 4 Einflussfaktoren beschreibt die Fähigkeit eines Fluides / Gases, Energie von der Oberfläche zu / abzuführen -Stoff -Strömung -geometrische Verhältnisse -Oberfläche
- Vorgehensweise bei alpha-Bestimmung 1. Reynoldszahl berechnen => laminar / turbulent / dazwischen 2. je nach Fall Auswahl einer Nusselt-Gleichung 3. Berechnung Nu 4. Umstellen auf alpha
- Zähigkeitszahl, Geometriezahl H = Verhältnis Viskositäten G = d / l
- Formel Wärmedurchgang Q = k * A * (T1-T2) k = 1 / ( 1/alpha + d / λ + 1/alpha 2)
- Wärmestrahlung Def Beschreibung -abgestrahlte Wärme in Form elektromagnetischer Wellen -nicht an materiellen Träger gebunden
- Phänomologische Transportansätze -Allgemeine Form 4 und eine genauer Stromdichte = Leitwert * Gradient -Wärmeleitung q = λ * dT/dx -Diffusion D*dc/dx -Impuls Viskosität * dv/dx -elektrische Ladung K * dU/dx
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