Berech.max.Temp.an der Oberfl. eines Heizstabes

Haus & Garten Heizung & Sanitär
#1

Hallo
Ich habe hier ein kleines Problem, wofür ich im Moment keinen Lösungsansatz finde!
Vielleicht kann mir jemand weiterhelfen!!
Vorhanden ist ein zylindrischer Heizkörper mit einem Durchmesser=8,5mm einer Heizleistung von 1,79 W/cm^2
Hydrauliköl mit den Werten: Grundtemperatur t=60°C, Wärmeleitfähigkeit lambda=0,13 W/(kg*m), Wärmekapazität cp=2,2 KJ/(kg*K) in einem unendlich großen Behälter.

Frage: Wie berechnet sich die maximale Temperatur an der Oberfläche des Heizstabes?

Stichwort -> Selbstentzündung

#2

Hallo

Zur Frage der Entzündung fällt mir folgendes ein:

Kann sich das Öl entzünden, wenn der Heizstab vollständig im Öl ist? Kaum, der Sauerstoff fehlt. Es sei denn, der heiße entweichende Öldampf kann sich irgendwo oberhalb des flüssigen Öls entzünden.

Also sollte meines Erachtens ein Brandschutz folgendermaßen aussehen:
Trockengehschutz, also Abschalten, wenn Ölstand zu niedrig.
Sicherheitsthermostat, das abschaltet, wenn Regelthermostat versagt.

Wenn die maximale Temperatur eines Heizstabes berechnet ist, was kann dennoch passieren? Ölstand sinkt, Heizstab steht nur noch wenig im Öl, Heizstab glüht, Öl brennt.

Zur eigentlichen Frage mit der ganzen Berechnerei kann ich leider nichts beitragen.

Hans

#3

Hallo,

Vorhanden ist ein zylindrischer Heizkörper mit einem
Durchmesser=8,5mm einer Heizleistung von 1,79 W/cm^2
Hydrauliköl mit den Werten: Grundtemperatur t=60°C,
Wärmeleitfähigkeit lambda=0,13 W/(kg*m), Wärmekapazität cp=2,2
KJ/(kg*K) in einem unendlich großen Behälter.
Frage: Wie berechnet sich die maximale Temperatur an der
Oberfläche des Heizstabes?
Stichwort -> Selbstentzündung

Die Randbedingungen sind weitgehend unbekannt.
Aber da hier der Wärmetransport hauptsächlich durch Konvektion
erfolgen wird und dabei die Viskosität eine Rolle spielt,
kann man das so ohne weiteres wohl nicht abschätzen.

Eine praktische Messung (Versuch) würde wohl schneller
und zuverlässiger eine Aussage bringen.
Gruß Uwi