Prüfungsvorbereitung Aufgabe 4.02

[aviator-sbh]

Hallo Leutz,

Bin gerade dabei, die Vorbereitungsaufgaben durchzurechnen und wundere mich über die 4.02d)

Nach dem 1. Hauptsatz komme ich auf q12 = h1 - h2, wobei h1 in a) mit 415,54kJ/kgl bereits richtig berechnet wurde.
Nun habe ich überlegt, dass zur Trocknung die Luft ja so weit abgekühlt wird, dass sie übersättigt und das üerschüssige Wasser ausfällt. Richtig sind auch die 50°C in b), ebenso c). Im Zustand 2 ist die Luft also übersättigt mit dem Sättigungsgehalt xs2, der x4 entspricht und dem Gesagtgehalt x2, der gleich x1 ist. Also die Formel für die Enthalpie übersättigter Luft mit flüssigem Wasseranteil verwendet und die x'e entsprechned eingesetzt.
Ich komme dann aber auf 118,82kJ/kgl statt der 128,...
Woran kann das liegen?

[Zathrass]

Einziger Fehler in Deinem Post ist, dass [latex]$q_{12} = h_2 - h_1$[/latex]. Jedoch macht das nur im Vorzeichen einen Unterschied.

Deine Eingangswerte sind korrekt. Die Formel auch, sofern es sich um Gl. (41) aus der Formelsammlung handelt. Somit kann es nur ein Tippfehler sein, da ich damit auf h2=287,519 kJ/kg und somit q_12 = -128,02 kJ/kg komme.

[aviator-sbh]

Danke erstmal! Ich hab die Formel 41 genommen. In den Bilanzsätzen fällt es mir leichter, wenn ich die Größen gleich mit dem Vorzeichen reinschreibe, wie sie fließen, also Wärmeabfuhr -q12. An das dann immer positive Ergebnis schreibe ich dann nochmal ran, dass die Wärme aus dem System abgeführt wird.
Kann ja dann wohl nur ein Tipfehler sein...

EDIT: Fehler gefunden. Hatte einen Koeffizient von der Formel darunter genommen... (0,23 statt 2,33)

[FrankWhite]

bräuchte mal eine kleine denkhilfe zur b.)
wieso gehst du davon aus, dass die luft übersättigt ?
ich dachte, dass die wasserflüssigkeit (lt. aufgabenstellung) vollständig abgeschieden wird und es sich somit um trockene luft handelt !?

[Zathrass]

ich dachte, dass die wasserflüssigkeit (lt. aufgabenstellung) vollständig abgeschieden wird und es sich somit um trockene luft handelt !?

Der Wassergehalt der Luft ist größer als der Sättigungswassergehalt. Es ist also mehr Wasser im Gemisch, also von der Luft aufgenommen werden kann ([latex]$x > x_S$[/latex]). Dieses Wasser, welches nicht von der Luft, aufgenommen werden kann fällt als Nebel (oder bei entsprechender Temperatur) als Eiströpfchen aus.

Wenn in der Aufgabe von "vollständiger Abscheidung" gesprochen wird, wird natürlich nur das Wasser abgeschieden, welches nicht von der Luft aufgenommen werden kann. Es gilt also [latex]$\varphi = 1$[/latex].
Es handelt sich also auf keinen Fall um trockene Luft, da diese noch Wasser enthält.

Dafür gibt es zwei Betrachtungsweisen (für t>0°C, also flüssiges Wasser; analog für Wassereis):
1) "übersättigte feuchte Luft": Der flüssige Wasseranteil wird in den Gleichungen der feuchten Luft mit berücksichtigt.
2) Gemisch aus gesättigter feuchte Luft und flüssigem Wasser. Hier sind die Gleichungen der (un)gesättigten feuchten Luft anzuwenden und das flüssige Wasser als eigener Strom zu behandeln.

Beides führt - wenn richtig behandelt - auf identische Ergebnisse.

[oOpauleOo]

ich komme hier irgendwie nicht weiter...also schon klar, phi ist 1, da es sich um gesättigte feuchte luft handelt.da ich jedoch weder das x noch meinen sättigungsdampfdruck kenne, komm ich irgendwie nicht weiter.
denke es wäre richtig über die enthalpie ranzugehen, komme jedoch auf keinen grünen zweig.

die a habe ich richtig rausgekriegt.


hat einer mal nen kurzen denkanstoß?

grüße

[florian1]

also so weit wie ich das jetzt verstanden hab ist x2= x4, x4 geht einfach zu berechnen dann weißt du ja phi=1 und nimmst formel 35 und rechnest den sättigungsdruck aus anschließend guckst du in die tabelle auf seite 26 und die siehe da 50C stehn da was ich jetzt allerdings noch nicht so ganz verstehe warum eigentlich x2=x4 ist ich hab das nur mal so probiert weil ich nicht wusste was ich sonst machen sollte und hat zufälligerweise geklappt falls mir das einer erklären könnte wäre ich sehr dankbar lg

[florian1]

ich glaub ich hab das jetzt verstanden: genau genommen ist x2 nicht x4 sondern xS2 =x4  und das xs2 ist nämlich der wassergehalt den die Luft halten kann, wenn phi = 1 also halt sättigung ist
 nun ist ja logisch das xs2=x4 ist die luft wird kälter in zustand 2 kann also nicht mehr soviel wasser aufnehmen ist quasi übersättigt xs2 kleiner x2. der wassergehalt, der trotz kühlung behalten werden kann kommt am ende des prozess raus und ist somit x4
x2 ist dann wahrscheinlich x1 also das was rein kommtt aber verkleinert wird

[oOpauleOo]

hey, super das hilft schonmal weiter.also warum das so ist kapier ich auch nicht.wenn du es raus findest, dann kannst du ja nochmal was schreiben.
bei der 4.09 b hat man das gleiche phänomen :confused:

na das kann ja was werden

grüße

[oOpauleOo]

alles klar, hat klick gemacht.also ist logisch.erstmal siehst du auf Seite 19 neben der formel 79 stehen, dass bei der erwärmung das x konstant bleibt, aber es ist auch leicht ersichtlich, dass wenn x der quotient aus Wassermasse zu Trockeluftmasse ist, dies auch bei ner erwärmung konstant bleibt.es wird ja nicht nur weil die temperatur steig plötzlich wasser oder trockene luft hergezaubert.

umpf...

manchmal ist man doch echt blind

grüße

[Zathrass]

nun ist ja logisch das xs2=x4 ist die luft wird kälter in zustand 2 kann also nicht mehr soviel wasser aufnehmen ist quasi übersättigt xs2 kleiner x2. der wassergehalt, der trotz kühlung behalten werden kann kommt am ende des prozess raus und ist somit x4
x2 ist dann wahrscheinlich x1 also das was rein kommtt aber verkleinert wird

Das ganze ich recht kompliziert gedacht. Es ist richtig, dass x2=x1, da zwischen diesen beiden Zuständen ja nur abgekühlt wird. Die Wasserabscheidung findet erst zwischen 2 und 3 statt.

Es ist klar, dass das im realen Prozess so nicht sein wird, da das Wasser, das die Luft nicht halten kann, direkt an den Wärmeübertragerrohren kondensiert. Aber als Modell kann man das Abkühlen und Abscheiden durchaus in 2 Prozessschritte trennen.

Da zwischen 3 und 4 auch nur geheizt wird, sind auch diese beiden Wassergehalte gleich (x3=x4). Da nun x1 aus t1 und phi1 und x4 aus t4 und phi4 bestimmbar sind, braucht man gar nicht den gesamten Prozess von hinten aufzurollen. Man kann sich der Wasserabscheidung von beiden Seiten nähern.

bei der 4.09 b hat man das gleiche phänomen :confused:

In der 4.09b muss man einen "Phasentest" machen. Dazu muss der Sättigungswassergehalt x_S3 bestimmt und mit dem Wassergehalt x2 der abgesaugten Luft verglichen werden. Dabei ist ganz klar, dass es sich bei x2>xS3 um übersättigte feuchte Luft handeln muss, da die Luft mehr Wasser enthält als sie im Zustand 3 aufnehmen kann. Die Differenz (xS3-x2) muss also auskondensieren.

[Melanie]

wo findet die prüfung eigentlich statt

[dizZzl]

http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itdtga/thermo/termine/Klausur%20EL

[Gast]

in Bearbeitung... da dürfen wir dann alle noch n Wochenende warten (hoffentlich )

[oOpauleOo]

Ergebnis steht drin!