Wärmeübertagung Prüfung WS13/14 Lösung

[Kruppstahl]

Hallo Leute, ich wollte mich bei euch nochmal erkundigen, ob jemand die Lösungen für die Prüfung Wärmeübertragung WS13/14 parat hat. Find die nämlich nirgends bzw. komme bei der 3. Aufgabe nicht auf die Lösungen. Evtl. kann die ja jemand hier online stellen.


Vielen Dank

VG

[SonofSam]

Hier meine Zwischenergebnisse:

a) aus Tabelle: (bei 4 bar) cp1=4290j/kgK       dichte1=923kg/m³
     -->m1=1,026kg/s     -->W1=4399,63W/K

     -->Qpunkt=308 kW

b) Qpunkt/W2=delta T2                                    
    Qpunkt/k/A = delta Tm

 in der delta Tm= .......      Formel fehlen Dir T2(x=0)     und     T2(x=L) daher substituierst

 du einen der 2 Werte aus deltaT2= T2(x=L) - T2(x=0)

--->Daraus kriegst Du die Endergebnisse aus der Lösung.

c) Jetzt wird nur eine Aufheizung des Öls auf 40° gefordert, also wird der benötigte Wärmestrom Qpunkt kleiner, da die Wassertemeratur an Anfng und Ende gleichbleibt.

Qpunkt,neu= (40°-18,133°) * W2 =226323 Watt
-->W1,neu=3233,19 W/K
-->V1,neu=2,94m³/h
-->deltaV = 1,06m³/h

So, hoffe das beantwortet alle Fragen. Übrigens wenn du bei Aufgabe 1 b) auf das richtige Qpunkt der Sonnenstrahlung kommst, dann lass es mich wissen ^^ .

[risob]

Hier meine Zwischenergebnisse:

Übrigens wenn du bei Aufgabe 1 b) auf das richtige Qpunkt der Sonnenstrahlung kommst, dann lass es mich wissen ^^ .

Q_punkt der Strahlung setzt sich hier zusammen aus Q_punkt_alpha (durch Konvektion) und Q_punkt_lambda (durch Leitung in den Hohlraum):

Q_punkt_alpha = alpha * (Teta_wand - Teta_luft) * d_a * pi * L
( -> fiese Sache: man muss die gesamte äußere Fläche des Schormsteins berücksichtigen)

Q_punkt_lambda = lambda /[(ln r_a/r_i)] * (Teta_a - Teta_i) *2 *pi * L

Hoffe das hilft weiter.

Wie kommt man denn auf die Lösung von 1a? Mit welcher äquivalenten Länge muss man rechnen? Ich komme bei alpha auf Werte von ca. 90. Es handelt sich doch um freie Konvektion, oder nicht? ... :nudelholz:

[SonofSam]

Danke für Lösung von 1 b) ! Hat mich irgendwie ewig beschäftigt^^

Zu a) Es handelt sich um freie Konvektion und die charakteristische Länge ist 18m.
Kannst dir so vorstellen, dass sich die Luft erwärmt und am Schornstein mit der Höhe 18 m hochsteigt.
Wenn du Dir nicht sicher bist hilft die Formel:
charakteristische Länge L=A/U

A=Fläche , U=Umfang    
hier: (2*pi*r*L)/2*pi*r=L

Meine Zwischenergebnisse zu a:

aus Potenzansätzen: cp,L=1005,36 J/kgK , dichte,L=1,223 kg/m³
                               lambda,L=0,026 W/mK  ,   viskosität,L=1,476*10^-5 m²/s

->Pr=0,698  ,  Gr=1,368*10^13
->c=0,135   ,  n=1/3

->Nu=2863,89  

Damit komm ich für alpha,a auf rund 4,1 W/m²K

Viel Erfolg morgen