Wärmeübertrager

Wissenschaft Naturwissenschaften allgemein
#1

Hallo zusammen,

Ich hoffe, dass ihr mir bei meiner Diplomarbeit helfen könnt. Ich soll den Wärmeübertragungskoeffizienten eines Luftgekühlten Wärmeübertagers berechnen. Es handelt sich dabei um einen Rohrregisterwärmeübertarger der mit Hilfe eines axialen Ventilators ein Medium kühlen soll.

Mein Ansatz wäre mit den vom Ventilator erzeugten Massestrom M den Wärmestrom Q zu berechnen um dann mit der Fomel Q=A*logT*k
k zu beerechnen.

Mein Problem besteht nun darin, die Luftmänge des Ventilators zu berechnen die ja von der Drehzahl, Fläche, Anzahl der Rotorblätter abhängen muss.

Vielen Dank für euere Hilfe…

#2

Hallo,

Mein Problem besteht nun darin, die Luftmänge des Ventilators
zu berechnen die ja von der Drehzahl, Fläche, Anzahl der
Rotorblätter abhängen muss.

und leider auch vom Widerstand im Luftstroms und der Form der Rotorblätter und der Kennlinie des Lüfters und…

Vergiss es, das kann man nicht sinnvoll berechnen. Nur sehr grob abschätzen (dafür reicht die Angabe des Lüfterherstellers) und später messen.

Gruß
loderunner

#3

Hallo,

Mein Problem besteht nun darin, die Luftmänge des Ventilators
zu berechnen die ja von der Drehzahl, Fläche, Anzahl der
Rotorblätter abhängen muss.

wie Loderunner schon schreibt, gibt es da noch einige Abhängigkeiten,
die du noch nicht genannt hast.
Ich wollte in dem Zusammenhang nur noch darauf hinweisen, daß
nicht allein das Fördervolumen ein Gebläse beschreibt, sondern
auch der Wirkdruck. Dann ist nämlich der tatsächlich geförderte
Volumenstrom stark vom Strömungswiderstand der gesamten Anordnung
abhängig. Der Wirkdruck wiederum ist abhängig von der Bauart.
Bei Ventilatoren bestimmt die Umfanggeschwindigkeit des Lüfterrades
den Druck (also abhängig von Drehzahl und Durchmesser).
Gruß Uwi

#4

soll den Wärmeübertragungskoeffizienten eines
Luftgekühlten Wärmeübertagers berechnen. Es handelt sich dabei
um einen Rohrregisterwärmeübertarger der mit Hilfe eines
axialen Ventilators ein Medium kühlen soll.

Mein Ansatz wäre mit den vom Ventilator erzeugten Massestrom M
den Wärmestrom Q zu berechnen um dann mit der Fomel Q=A*logT*k
k zu beerechnen.

Ganz so einfach ist es wirklich nicht. Ich denke eine Unterteilung des Problems in zwei könnte da helfen.

Die Wärmeübertragung durch einen Fluidstrom wird erzwungene Konvektion genannt. Hierzu gibt es gute Literatur.
Dabei ist wichtig dass du die Strömungsgeschwindigkeit kennst. Diese ist nun abhängig von der Druckdifferenz in der Lüfterebene. Die lässt sich auch mit der Vereinfachung unverwundener, ungepfeilter skelettartiger Lüfterblätter mit geringer Bedeckung von Hand berechnen. Das ist aber nur für eine erste Abschätzung sinnvoll.
Ich kann Dir da nahe legen, dich nach Hubschrauberleistungsrechnung zu erkundigen.

Vielleicht bist du besser beraten die Strömungsgeschwindigkeit mit einer Pitot-Sonde zu messen und die Wärmeübertragung dann nach dem Prinzip der erzwungenen Konvektion zu errechnen.