Hallo!
Ich habe da ein kleines Problem!
Und zwar geht es darum, dass ich die Temperaturänderung eines warmen Luftstromes über eine gewisse Distanz berechnen möchte.
Das Problem ist nämlich, dass ich in ein bestimmtes Gerät, das Warmluft ansaugt, einen Aktivkohlefilter einbauen will, welcher jedoch erst ab einer Temperatur von
Hallo,
ich habe den Aufbau deines Geräts noch nicht ganz verstanden, aber prinzipiell kannst du die Erwärmung der Luft aus der Energiebilanz berechnen:
Q = m*cp(T)*dT
Q ist die zugeführte Wärme [kW], m der Massentrom der Luft [kg/s], cp [kJ/kgK] ist die spezifische Wärmekapazität und dT die Temperaturänderung, die du suchst.
Dir fehlt also Q, um nach dT auflösen zu können.
Q bekommst du aus der Formel:
Q = k*A*dTm
k ist der Wärmedurchgangskoeffizient in den der Wärmeübergangskoeffizient von der Umgebung zu deinem Rohr eingeht, die Wärmeleitfähigkeit und die Dicke des Rohrs sowie der Wärmeübergangskoeffizient vom Rohr zu deiner Luftströmung. Wenn dein Ergebnis nicht allzu genau sein muss und du eine dünne Rohrwand aus gut leitendem Material (z.B. Stahl) hast, kannst du die Rohgeometrie und den Wandwiderstand vernachlässigen. Dann ergibt sich:
k = 1/(1/alpha_umg + 1/alpha_Luft)
A ist die Rohroberfläche (wenn das Rohr wie angenomme eine dünne Wand hat, sollten innere und äußere Oberfläche ähnlich sein, so dass du eine davon auswählen kannst).
alpha_umg ist der Wärmeübergangskoeffizient an die Umgebung. Wenn die Umgebungsluft um das Rohr ruht, könntest du hier das Stichwort „freie Konvektion Nusselt-Zahl“ googlen oder in erster Näherung 12 W/m^2K einsetzen.
alpha_Luft im Rohr ist schwieriger zu bestimmen. Hierzu musst du die Reynoldszahl berechnen und je nach Strömungsregime (laminar, turbulent, Transition) die Nusselt-Zahl berechnen (Formeln gibts im Netz).
Hallo,
Ersteinmal möchte ich mich bedanken, dass du mir die Ehre erweist diese frage zu beantworten.
Leider muss ich dir mitteilen, dass dies abhängig ist von der Geschw. die die angezogene Luft hat.
Nun ein paar Angaben:
Raumtemperatur-> 20°C = 293°K (SI Einheit);
Umgebungsdruck 1013mbar = 1013 *10^5 Pascal (SI- Einheit).
Wenn du mir die Geschwindigkeit nennen kannst kann ich dir ein Ergebnis abliefern.
Danke,
Deine Mutteroberin
Hallo Frank,
die wichtigsten Einflüsse bei der Wärmeübertragung sind Wärmeübergang und Wärmeleitung. Bei Tröpfchenkondensation gasförmiger Medien kann sich der Wärmeübergang allerdings enorm vervielfachen (Beispiele: kalte Außenwand eines beheizten Gebäudes, Kaltwasserleitungen, Kondensatoren - elektrochemischer Lochfraß, da kein Material 100 % homogen ist). Bei lokaler Druckabsenkung, die abhängig von der Form des Strömungskanals vielfach höher als der statistische Wert sein kann, unter den Verdampfungsdruck einer Flüssigkeit kann es zur schnellsten Zerstörung harter Oberflächen und starken Geräuschen kommen (Abhilfe: rechtwinklige große Rücksprünge des Kanals nach engster Stelle und weiche Gummierung - Belastungen durch Dehnungsbehinderungen müssen hier und auch an anderen Stellen zuverlässig auf unkritische Werte reduziert werden).
Weitere Einflüsse: Oberflächenrauhigkeit, Rippen, Wärmebrücken, Wärmestrahlung, Strömungsgeschwindigkeit, Richtungsänderungen, Druckänderungen.
Literatur: Hütte, Dubbel, Wendehorst (Bauphysik) u. v. a., Wärmetechnisches Handbuch der Grünzweig und Hartmann AG. (Nur noch im Internet mit erhöhtem Zeitaufwand verfügbar).
Weitere Hinweise: http://docs.google.com/Doc?docid=0AfBRewZ-3tayZDR0Z3… (Druckversion am besten lesbar)
Bauhinweise: Obergrenzen bei Belastungen durch Schwingungen und Schallpegel, Unfallverhütungs-, Überwachungs-, Brandschutz- u. a. bauaufsichtliche Vorschriften müssen natürlich eingehalten werden, Potentialausgleich Vakuum- und Überdrucksicherung u. U. erforderlich.
Mit freundlichem Gruß
Helmut Börjes
Moin,
folgende Vorgehensweise:
Du hast also noch ein Stückchen Arbeit vor Dir - viel Erfolg dabei.
Gruß,
Axel
Moin,
folgende Vorgehensweise:
Du hast also noch ein Stückchen Arbeit vor Dir - viel Erfolg dabei.
Gruß,
Axel
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Hallo!
Die Geschwindigkeit beträgt ca. 5.3 m/s
Die Temperatur am Einzug beträgt ca.60 °C
Vielen vielen Dank
Felix
Hi,
Wenn die Temperatur von 60 auf 40°C abkühlen soll muss das rohr 2meter lang sein und der durchmesser muss 5cm betragen, hatten ein ähnliches problem. Du solltest darauf achten, dass das Rohr aus einem wärmeunempfindlichen(nicht wärmeleitend) Material besteht.
Wenn du eine genaue Rechnung brauchst, gib mir Bescheid. Im Zwefelsfall die Rohrlänge ein Stück länger machen, da unter idealen Bedingungen gerechnet wurde.
Bis dann,
deine Mutteroberin
Vielen Dank erstmal!
Eine Rechnung wäre aber noch nett 
LG
Felix