Dimensionierung Gasleitung

Wissenschaft Physik
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Hallo, liebe freunde der wissenschaft. ich zerbrech mir seit Tagen den Kopf und komme nicht weiter…
Ich habe folgendes Problem und wäre über eure Mitarbeit sehr erfreut!!!

Die Länge einer PE-Gasleitung (225x13,4mm bzw 160x9,5mm) soll so dimensioniert werden, dass gesättigte Luft (phi=1) mit einer Eintrittstemperatur von 42 Grad auf der gesuchten Länge bis auf 11 Grad (phi=1) abkühlt!

Das Rohr ist im Boden verlegt und es wird eine Bodentemperatur von 10 Grad angenommen. Die Luft ist als ideal zu betrachten.
Volumenstrom: 100m3/h
der druck im rohr soll konst bleiben!!!

Also ich bin so vorgegangen:

Da mir länge und alpha(wärmeübergang) fehlt, habe ich l erstmal geschätzt und Nusselt über

Nu=0,021(Re(hoch 0,8)-100)Pr(hoch 0,4)[1+(d/l)(hoch 2/3)]K ermittelt.

dann habe ich alpha über Nu=(alpha*l)/lambda ermittelt.

Um von 42 auf 11 Grad abzukühlen muss eine bestimmte Wärme abgegeben werden, die ich über Q=m*c*(t2-t1) (incl Kondensationswärme) ermittelt habe!!!

Dann habe ich l über Q=alpha*A*(t(Fluid)-t(Wand)) bestimmt und die ganze Chose von vorne begonnen.

l nähert sich so einem gewissen Wert an!

Mein Problem:

Für ein Rohr mit DN 150 bekomme ich eine kürzere Länge raus als für ein Rohr mit DN200 und das kann meiner Ansicht nicht sein oder wie siehst du das???

Was sagst du zu meinem Weg???

Wie würdet ihr vorgehen???
Danke schonmal im voraus,

mfG Hawk

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Hallo, liebe freunde der wissenschaft. ich zerbrech mir seit
Tagen den Kopf und komme nicht weiter…
Ich habe folgendes Problem und wäre über eure Mitarbeit sehr
erfreut!!!

Die Länge einer PE-Gasleitung (225x13,4mm bzw 160x9,5mm) soll
so dimensioniert werden, dass gesättigte Luft (phi=1) mit
einer Eintrittstemperatur von 42 Grad auf der gesuchten Länge
bis auf 11 Grad (phi=1) abkühlt!
…
Für ein Rohr mit DN 150 bekomme ich eine kürzere Länge raus
als für ein Rohr mit DN200 und das kann meiner Ansicht nicht
sein oder wie siehst du das???

Hallo,

von der ganzen Rechnerei abgesehen - ist nicht mein Fachgebiet - erscheint mir das durchaus logisch: das Verhältnis von Oberfläche zum Volumen ist gleich, der Weg vom (warmen) Rohrinneren bis zur (kalten) Wandung ist aber kürzer und damit der Wärmewiderstand innerhalb der Gasfüllung geringer. Ich halte es also durchaus für plausibel, dass dünnere Rohre einen grösseren Wärmeverlust pro Längeneinheit haben. Die Füllung von Kapillarrohren besteht sozusagen nur noch aus der Randschicht.

Gruss Reinhard

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Hallo Hawk,

Mein Problem:

Für ein Rohr mit DN 150 bekomme ich eine kürzere Länge raus
als für ein Rohr mit DN200 und das kann meiner Ansicht nicht
sein oder wie siehst du das???

Das ist so!

Schau die einmal einen Wärmetauscher an, z.B. den Kessel einer Dampflock oder den Kühler in deinem Auto. Diese bestehen immer aus vielen kleinen Rohren.

Andererseit ist ein Boiler ein dicker Zylinder oder sogar eine Kugel.

Das Problem, liegt wie schon geschrieben, im Verhältnis zwischen Volumen und Oberfläche.

MfG Peter(TOO)