Klausurensammlung Letzte Aufgabe

[uetzenknueff]

Heho,

ich hänge gerade an dieser Aufgabe.
Erstmal hab ich in der Formelsammlung die Seite 63 gefunden und damit mein C1 und C2 ausgerechnet. Der Massestrom für das Kühlwasser ist ja m=rho*w*A  (A=Pi/4*d^2)
Nun habsch noch N1 ausgerechnet und wollte dann mit Q=phi1*C1*(t1-t2) den Wärmestrom berechnen. Allerdings kommt da bei mir ziemlicher Schwachsinn raus.
Kann mir jmd einen Tipp gehen was man da beachten muss?

Bei der Formel zur N1 berechnung das A ist das die Mantelfläche des Innenzylinders oder nur der Kreis?

lg

[Zathrass]

Tach,

"letzte Aufgabe" ist ja nicht besonders genau. Aus Deinen Ausführungen schließe ich, dass Du die 3. Aufgabe der Prüfung 2009 meinst (Wasserstoff-Kühler).

Erstmal hab ich in der Formelsammlung die Seite 63 gefunden und damit mein C1 und C2 ausgerechnet. Der Massestrom für das Kühlwasser ist ja m=rho*w*A  (A=Pi/4*d^2)
Nun habsch noch N1 ausgerechnet und wollte dann mit Q=phi1*C1*(t1-t2) den Wärmestrom berechnen.

Ist möglich und funktioniert.

Allerdings kommt da bei mir ziemlicher Schwachsinn raus.
Kann mir jmd einen Tipp gehen was man da beachten muss?

Dabei ist nichts besonderes zu beachten. Einfach grade durch.

Bei der Formel zur N1 berechnung das A ist das die Mantelfläche des Innenzylinders oder nur der Kreis?

Bei der Gleichung zu N1 muss die Wärmeübertragende Fläche eingesetzt werden, also [latex]$A_i = \pi*d_i*L[/latex]

Leider hast Du nicht gesagt, wie Du Phi1 berechnet hast. Dazu gibt es für den Gegenströmer auf S. 64 ganz unten eine spezielle Gleichung. Du solltest für Phi1=0.502 erhalten.

[Alphex]

Hallo,

ich steh gerade ein wenig auf dem Schlauch - wie hast du denn dein C1 ausgerechnet ?

Für C2 hast du ja schon wie gesagt den Massestrom, aber für C1 ? Ist ja kein Außendurchmesser von dem Wasserstoff-Rohr gegeben ... !?

[uetzenknueff]

na C=m*cp

Den Außendurchmesser brauchst du nicht mehr da der Massestrom ja gegeben ist.

Der andere wird mit m=rho*c(geschwindigkeit)*A berechnet.


mein phi1 ist aber -0,0108 und ich hab die richtige Formel genommen.
dann sollte  mein R1 oder N1 falsch sein.

R1= 24,7 und N1 = R2*N2     R2=0,0404 N2=0,789

Meine R´s sind ein bissl doof. Liegt das an den C`s?
C1=10819,5 Kj/h*k
C2=438 Kj/h*K


lg

[janus23]

Hey, also ich glaube du vertauschst gerade C1 und C2
C1 ist einfach über C1= m1*cp1 berechenbar und für C2 musst du über die Kontinuiätsgleichung gehen, weil du dort nur ne geschwindigkeit gegeben hast.
C2=m2*cp2=rho2*w2*A2*cp2
und der Index 2 steht für das innere Rohr, deswegen kannst du da A über A=(pi/4)di^2 berechnen
Ich hoffe ich konnte dir helfen

[janus23]

deine C´s sind irgendwie komisch
Ich hab  C1=1,217 kW/K und für C2= 3,0057 kW/K

[janus23]

also die werte sind richtig, aber die gehören jeweils zum anderen C.

[uetzenknueff]

also die werte sind richtig, aber die gehören jeweils zum anderen C.

hm aber wieso? Wenn ich mir das Bildchen auf Seite 63 angucke sieht das doch so aus als wenn C1 mein inneres Rohr ist , also das Kühlwasser. Und C2 draußen rum also der Wasserstoffstrom?

Und C1 ist doch 0,1217 kW/K oder?
(300kg/h)/3600 * 1460 j/kg*k = 121 W/K also 0,121 kw/k ?

[janus23]

das mit dem bild auf seite 63 stimmt, aber in der aufgabenstellung ist der index "2" für das Innenrohr....

[uetzenknueff]

das mit dem bild auf seite 63 stimmt, aber in der aufgabenstellung ist der index "2" für das Innenrohr....

argh mein Fehler cp falsch in Joule umgerechnet... ohwe :pinch:

danke dir

[Zathrass]

hm aber wieso? Wenn ich mir das Bildchen auf Seite 63 angucke sieht das doch so aus als wenn C1 mein inneres Rohr ist , also das Kühlwasser. Und C2 draußen rum also der Wasserstoffstrom?

Weiter oben auf S. 63 stehen auch die Annahmen, die zu dem Bild gehören, u.A.:

Index 1 wärmerer Stoffstrom, Index 2 kälterer Stoffstrom

Somit ist Index 1 der Wasserstoff und Index 2 das Kühlmedium, unabhängig von der Geometrie.

[Bea87]

Hey Leute,
ich sitze auch gerade an der Aufgabe und verzweifele. Hat die jemand schon zu ende gerechnet? Ich komme nie auf das richtige Ergebnis. Bis zu den Kapazitätsströmen konnte ich es ja schon vergleichen, aber das nächste wären ja die Stanton-Zahlen.
Meine Werte: St=0,79013 St1=-0,79013 St2=-0,31983
Kann das jemand bestätigen? Mir würde es sehr helfen, wenn mir jemand verraten kann, welchen Wert das richtige "t unendlich" hat. Komm hier nicht weiter.
Vielen lieben Dank!

[Mephe]

@Bea: Ich weiß zwar nicht, auf welcher Seite du deine Temperaturen angesetzt hast, allerdings müssten die Stantonzahl in jedem Fall dasselbe Vorzeichen aufweisen. Bei mir strömt t1 bei 0 ein, t2 bei L. Damit hab ich in der Tabelle den Fall 3 und alle Stantonzahlen postiv (ansonsten genau wie bei dir). x2(x=0) wird ja -L, damit kürzt sich mein negatives Vorzeichen aus W2 wieder heraus.
Mein t(unendlich) beträgt -81,48°C, damit krieg ich annähernd(+- 0.5) die angegebenen Ergebnisse heraus.

Ich würde auch empfehlen diese Aufgabe einfach mal nach dem neuen Schema durchzurechnen, da dieses laut einem befreundeten Übungsleiter DRINGEND prüfungsrelevant ist.

[Bea87]

Hm, auf jeden Fall Danke erstmal. Aber komisch ist das schon, denn ich habe tatsächlich meine Eintrittstemperaturen andersherum definiert, also t1(x=L) und t2(x=0). Demnach müsste ich den vierten Fall in der Tabelle nehmen, dafür wären meine Stanton-Zahlen ok, denke ich, aber ich komm nicht aufs richtige Ergebnis, obwohl es doch klappen müsste. Sollte es wohl doch an meinen Fähigkeiten einen Taschenrechner zu bedienen liegen?!?! Oder gibt es einen anderen Grund, warum ich den vierten Fall nicht nehmen sollte?
LG

[Zathrass]

damit krieg ich annähernd(+- 0.5) die angegebenen Ergebnisse heraus.

Die Abweichung ist OK, da die Aufgabe im Original mit der Betriebscharakteristik berechnet wurde. Darin sind für Phi_i Exponentialfunktionen anzuwenden, die im Vergleich zur aktuellen Methodik durchaus etwas abweichen können.