Wärmeleitung, Aufgabe 8.2Cerbe < Maschinenbau < Ingenieurwiss. < Vorhilfe
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(Frage) beantwortet  | | Datum: | 09:08 Sa 17.04.2010 | | Autor: | Kalzifa |
| Aufgabe | Auf der 10mm starken ebenen Wand der Brennkammer eines Heizungskessels aus Stahl (mittlere Wandtemperatur 200°C) hat sich eine 2mm dicke Kesselsteinablagerung [mm] (\lambda=1,5 [/mm] W/(Km)) gebildet. Bei sauberer Heizfläche betrug die Heizflächenbelastung [mm] 400kW/(m^2).
[/mm]
Auf welchen Wert ist sie, unter der Annahme unveränderter mittlerer Temperatur der äußeren Wandoberfläche, durch die Kesselsteinschicht zurückgegangen?
Wert für [mm] \lambda(stahl)= [/mm] 52W/(Km)
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Mir fehlt irgendwie gänzlich der Anstaz zur Berechnung.
[mm] \bruch{t1+t2}{2}=ts=473,15K
[/mm]
[mm] q°=\bruch{2\lambda s}{\delta s}*(ts-t2)
[/mm]
[mm] t2=ts-\bruch{q°\delta s}{2\lambda s}=434,69K
[/mm]
t1=2ts-t2=511,61K
Das wäremein Anstaz um die Temperaturen im ersten Fall zu Berechnen, aber brauch glaub ich nen kleinen Anstoß um weiter zu kommen, in der Hoffnung das der Teil schon mal Richtig war.
Ich hab diese Frage in keinem anderen Forum gestellt.
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(Antwort) fertig  | | Datum: | 14:34 Sa 17.04.2010 | | Autor: | Calli |
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> Mir fehlt irgendwie gänzlich der Anstaz zur Berechnung.
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> [mm]\bruch{t1+t2}{2}=ts=473,15K[/mm]
> [mm]q°=\bruch{2\lambda s}{\delta s}*(ts-t2)[/mm]
>
> [mm]t2=ts-\bruch{q°\delta s}{2\lambda s}=434,69K[/mm]
>
> t1=2ts-t2=511,61K
Hallo, zu was soll denn obige "Mittelwertbildung" gut sein ? ![[hot]](/images/smileys/hot.gif "[hot]")
Die Heizflächenbelastung ist gleich der Wärmestromdichte [mm] $\dot [/mm] q$.
Die Wärmestromdichte ist proportional der Temperaturdifferenz zwischen innerer und äußerer Wandoberfläche (eindimensionale Wärmeleitung).
Der Proportionalitätsfaktor ergibt sich aus den Wärmeleitfähigkeiten der Wandschichten und ihrer jeweiligen Dicken.
Ciao Calli
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 15:51 Sa 17.04.2010 | | Autor: | Kalzifa |
Erstmal danke für deine Antwort, weis aber ehrlich gesagt nicht wie es mir weiter helfen soll.
[mm] \Delta [/mm] T = 76,9K würde ich für den ersten Fall rausbekommen.
Aber wie bekomme ich nun die Veränderung der Wärmestromdichte, wenn die 2. Schicht hinzukommt?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 17:25 Sa 17.04.2010 | | Autor: | Calli |
> [mm]\Delta[/mm] T = 76,9K würde ich für den ersten Fall
> rausbekommen.
![[ok]](/images/smileys/ok.gif "[ok]")
[mm] $\Delta [/mm] T = 76,9 \ K = const $
> Aber wie bekomme ich nun die Veränderung der
> Wärmestromdichte, wenn die 2. Schicht hinzukommt?
Indem Du den Wärmedurchlaßwiderstand der beiden Schichten ausrechnest.
Ciao Calli
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(Frage) beantwortet | | Datum: | 18:05 Sa 17.04.2010 | | Autor: | Kalzifa |
Meinst du das ich um q°2 zu berechnen [mm] \Delta [/mm] T mit ( [mm] \bruch{\lambda 1}{\delta 1} +\bruch{\lambda 2}{\delta2}) [/mm] multiplizieren soll?
Da würd bei mir [mm] 458kW/m^2 [/mm] ergeben. Die Lösung soll aber [mm] 50,5kw/m^2 [/mm] ergeben. Von daher hatte ich diese Idee verworfen. War eh am stutzen, da die mittlere Temp in der Stahlwand weiterhin 200°C ergeben soll, was sie in diesem Fall doch nicht mehr wäre, oder verstehe ich das falsch?
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(Antwort) fertig | | Datum: | 18:26 Sa 17.04.2010 | | Autor: | Calli |
> Meinst du das ich um q°2 zu berechnen [mm]\Delta[/mm] T mit (
> [mm]\bruch{\lambda 1}{\delta 1} +\bruch{\lambda 2}{\delta2})[/mm]
> multiplizieren soll?
Soweit ich das lesen kann, addierst Du hier Leitwerte, was natürlich falsch ist.
Es handelt sich hier um eine Serienschaltung von (thermischen) Widerständen.
Wie gesagt, Du musst den Wärmedurchlaßwiderstand der Schichten bestimmen.
Ciao Calli
PS: Bitte bemühe Dich, die Formeln lesbar zu schreiben.
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(Mitteilung) Reaktion unnötig  | | Datum: | 19:35 Sa 17.04.2010 | | Autor: | Kalzifa |
Okay, dank dir!
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