Author Topic: Nachholklausur Wärmeübertragung  (Read 33722 times)

Zathrass

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #15 on: February 10, 2010, 11:56:17 am »
Quote from: CCH
[...] und weiß trozdem nicht, wie man das Ding in ein Diagramm Strahlungsintensität in Abh. von der Wellenlänge eintragen soll.

Quote from: Zathrass
Die Strahlungsintensität hängt nicht vom Emissionsgrad ab.
Diese Aussage muss ich korrigieren. In [1] S.289ff hab ich gefunden, dass die Strahlungsintensität tatsächlich vom Emissionsgrad abhängt. Der Emissionsgrad jedoch von der Wellenlänge unabhängig ist

In [1] heißt es:
Quote
1. Beim Grauen Strahler ist der spektrale Emissionsgrad [latex]$\varepsilon_\lambda$ weder von der Wellenlänge noch von der Temperatur abhängig, sondern eine Konstante.
2. Wenn der spektrale Emissionsgrad unabhängig von der Wellenlänge ist, bedeutet dies, dass die Maxima der emittierten Wärmestromdichte des Grauen Strahlers sich bei gleicher Wellenlänge befinden wie die des Schwarzen Strahlers bei gleicher Temperatur, nur dass sie entsprechend kleiner sind (vgl. Bild 5.16). Das WIENsche Verschiebungsgesetz behält daher für Grauer Strahler seine Gültigkeit.
Das Bild 5.16 findest Du im Anhang.

Quelle:
[1] Elsern,N., Fischer, S., Huhn J.: Grundlagen der Technischen Thermodynamik, Band 2: Wärmeübertragung, 8. Auflage, Akademie Verlag, 1993
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CCH

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #16 on: February 10, 2010, 12:07:50 pm »
Ja, genau diese Abbildung hab ich auch schon die ganze Zeit! Ich weiß, wie der Schwarze Strahler, der Graue und auch der Selektive Strahler in diesem Diagramm verläuft. Der Selektive Strahler bestitzt (oder kann besitzen) mehre Maxima je nachdem welche Wellenlänge er bedient.
Ich weiß nur nicht, wie dieser Weiße Strahler in dem Diagramm da einzutragen ist. Das er ja den Emissionsgrad = 0 hat, bedeutet das, dass er mit der Abszissenachse übereinstimmt?

Auf der Seite ganz unten sind auch noch mal zwei gute Diagramme zu den drei "bekannten" Strahlern.
http://www.thermografie-schweiger.de/theorie/grundlagen/gesetze_begriffe.htm

Zathrass

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #17 on: February 10, 2010, 01:02:09 pm »
Quote from: CCH
Das er ja den Emissionsgrad = 0 hat, bedeutet das, dass er mit der Abszissenachse übereinstimmt?

Ja, genau so würde ich es sehen,da der Begriff "Strahlungsintensität" ist nur ein anderes Wort für den emittierten Energiestrom ist.

Da der Weiße Strahler keine Energie emittiert [latex]$\varepsilon=0$[/latex] jedoch viel transmittiert und reflektiert, geht von ihm natürlich eine gewisse Strahlung aus.
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CCH

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« Reply #18 on: February 10, 2010, 01:22:53 pm »
Quote from: Zathrass
Da der Weiße Strahler keine Energie emittiert [latex]$\varepsilon=0$[/latex] jedoch viel transmittiert und reflektiert, geht von ihm natürlich eine gewisse Strahlung aus.

Müsste man da im Diagramm eine Fallunterscheidung machen?
Einmal eben auf der Abzissenachse (da er ja nichts emittiert) und ggf im zweiten Fall, wenn er denn angestrahlt wird, dass er alles reflektiert. Ist er dann nicht gleich mit dem Schwarzen Strahler für den zweiten Fall?

Zathrass

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #19 on: February 10, 2010, 01:25:03 pm »
Nein, keine Fallunterscheidung.

Auf der Ordinate wird immer der emittierte Energiestrom angegeben. Da der Weiße Strahler keine Strahlung emittiert, ist die Kurve immer bei Null.
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Kurdi

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #20 on: February 11, 2010, 09:56:13 am »
Hallo,


gibt es irgendwo zu den Klausuren in der Klausurensammlung Lösungen.

Zum vergleich ob meine Berechneten Werte für z.b Aufgabe 1 (2008) richtig sind(Logisch sehen die Ergebnisse/Werte zumindest aus).

Zathrass

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #21 on: February 11, 2010, 10:07:21 am »
Offizielle Musterlösungen gibt es IMHO nicht.

Meine Lösungen zur Aufgabe 1 der Prüfung vom 25.7.2008 (ohne Gewähr!):
a) [latex]$R_\lambda = 7,79 \cdot 10^{-4}$ K/W[/latex]
b) [latex]$\dot{Q} = 1.972 \cdot 10^{4}$ W[/latex]
c) [latex]$t_{W,i} = 111,27$ °C und $t_{W,a} = 126,6$ °C [/latex]
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Kurdi

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« Reply #22 on: February 11, 2010, 10:40:43 am »
Öhm ja, da habsch nu andere Werte.



a) [latex]$R_\lambda = 7,79 \cdot 10^{-3}$ K/W \cdot \frac {1}{2 \pi L}

[/latex]

  [latex]\cdot \frac {1}{2 \pi L}[/latex] laut Formel für die Zylinderwand aus dem "Wissenspeicher" und dem Folgend das die Wiederstände nach dem Kirchhoffschen Gesetz berechnet werden.

b) [latex]$\dot{Q} = 2.5 \cdot 10^{4}$ W[/latex]


c) [latex]$t_{W,i} = 107,6$ °C und $t_{W,a} = 128,5$ °C[/latex]

Zathrass

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #23 on: February 11, 2010, 10:52:32 am »
Ich hab den Wärmeleitwiderstand aus den 3 Teilwiderständen berechnet:

[latex]
\begin{eqnarray}
 R_{\lambda,B,i} &=& \frac{\ln\left(\frac{d_{St,i}}{d_i}\right)}{2\pi L \lambda_{B}} = 3.238 \cdot 10^{-4} \text{K/W}\\
 R_{\lambda,St} &=& \frac{\ln\left(\frac{d_{St,a}}{d_{St,i}}\right)}{2\pi L \lambda_{St}} = 1.843 \cdot 10^{-4} \text{K/W}\\
 R_{\lambda,B,a} &=& \frac{\ln\left(\frac{d_a}{d_{St,a}}\right)}{2\pi L \lambda_{B}} = 2.709 \cdot 10^{-4} \text{K/W} \\
R_\lambda &=& R_{\lambda,B,i} + R_{\lambda,St} + R_{\lambda,B,a} = 7.79  \cdot 10^{-4} \text{K/W}
\end{eqnarray}
[/latex]

Das bedeutet, dass ich den Term für die Zylinderwand bereits berücksichtigt habe.
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Broetchen

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« Reply #24 on: February 11, 2010, 11:08:13 am »
Hallo,hat jemand von euch die Klausurenaufgaben 8.1 und 8.2 aus dem Aufgabenheft gelöst.Ich scheitere gleich an der 8.1 mit dem quer angeströmten Zylinder.Ich versteh nicht wie man Alpha berechnen kann,es ist einfach zu wenig gegeben...

Vielen Dank im Voraus!

Coco

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #25 on: February 11, 2010, 11:19:43 am »
Das ist eine Konvektionsaufgabe und sollte über frei/erzwungene Konvektion berechenbar sein, für alpha!!

CCH

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« Reply #26 on: February 11, 2010, 11:56:21 am »
Quote from: Broetchen
Hallo,hat jemand von euch die Klausurenaufgaben 8.1 und 8.2 aus dem Aufgabenheft gelöst.Ich scheitere gleich an der 8.1 mit dem quer angeströmten Zylinder.Ich versteh nicht wie man Alpha berechnen kann,es ist einfach zu wenig gegeben...

Vielen Dank im Voraus!

Vllt hilft das auch weiter!^^

Kurdi

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« Reply #27 on: February 11, 2010, 12:38:30 pm »
Quote from: Zathrass
Ich hab den Wärmeleitwiderstand aus den 3 Teilwiderständen berechnet:

[latex]
\begin{eqnarray}
 R_{\lambda,B,i} &=& \frac{\ln\left(\frac{d_{St,i}}{d_i}\right)}{2\pi L \lambda_{B}} = 3.238 \cdot 10^{-4} \text{K/W}\\
 R_{\lambda,St} &=& \frac{\ln\left(\frac{d_{St,a}}{d_{St,i}}\right)}{2\pi L \lambda_{St}} = 1.843 \cdot 10^{-4} \text{K/W}\\
 R_{\lambda,B,a} &=& \frac{\ln\left(\frac{d_a}{d_{St,a}}\right)}{2\pi L \lambda_{B}} = 2.709 \cdot 10^{-4} \text{K/W} \\
R_\lambda &=& R_{\lambda,B,i} + R_{\lambda,St} + R_{\lambda,B,a} = 7.79  \cdot 10^{-4} \text{K/W}
\end{eqnarray}
[/latex]

Das bedeutet, dass ich den Term für die Zylinderwand bereits berücksichtigt habe.


Habs falsch in den GPTR eingetipt :nudelholz:


Aber auf deinen Wärmestrom + die Wandtemperaturen komme ich trotzdem nicht.

mit:
[latex]
\begin{eqnarray}
  R_{\alpha,i} = \frac {1}{2 \cdot \pi \cdot L \cdot \alpha_{i} \cdot d_{i}} = 2.858 \cdot 10^{-4} \text{K/W}\\
R_{\alpha,a} = \frac {1}{2 \cdot \pi \cdot L \cdot \alpha_{a} \cdot d_{a}} = 1.615 \cdot 10^{-4} \text{K/W}
\end{eqnarray}
[/latex]

komme ich auf

[latex]$\dot{Q} = \frac {t_{i}-t_{a}}{R_{k}} = -2.7 \cdot 10^{4}$ W[/latex] womit [latex]$t_{W,i} = 107,7$ °C und $t_{W,a} = 128,6$ °C[/latex] sind.


Bilanzieren der einzelnen[latex]$\Delta t_{i}[/latex] komme ich am Ende wieder auf [latex]$\Delta t = 33K[/latex] :(

tigerraywc

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« Reply #28 on: February 11, 2010, 12:45:11 pm »
Hallo,hat jemand von die Klausur Fragenteil Aufgabe 3 gelöst, verstehe gar nicht...:innocent:

Kurdi

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Nachholklausur Wärmeübertragung
« Reply #29 on: February 11, 2010, 12:59:07 pm »
Hab mein Fehler gefunden, Durchmesser statt Radius genommen :nudelholz::nudelholz::nudelholz::nudelholz:

Noch jemand Lösungen für die anderen Klausuraufgaben?