Hallo,
anbei ein paar Gleichungen, mit denen du dein Bauteil berechnen kannst. Allerdings wirst du Schwierigkeiten bekommen, die passenden Werte zu finden!
Wärmestrom:
Q. = k * A * (T1-T2)
Berechnung von k:
1/k = 1/alpha_a + s/lambda_Kunststoff + 1/alpha_b
Charakteristische Fläche A: [m²]
Fläche des Kunststoffteilchens, welche der Strömung ausgesetzt ist (Sozusagen der Schatten des Kunststoffteilchens, wenn die Strömung eine Lampe ist!)
T1: Temperatur der Luft [°C]
T2: Start-Temperatur des Kunststoffteilchens [°C]
alpha_a: Wärmeübergangswert der angeströmten Seite [W/(m²*K)]
alpha_b: Wärmeübergangswert ohne Anströmung [W/(m²*K)]
lambda_Kunststoff: Wärmeleitfähigkeit des Kunststoffes [W/m*K]
Nun ist (bei bekannten oder angenommenen Lambda- und Alpha-Werten) der Wärmestrom Q. berechnet.
Berechnung der Zeit, bis das Bauteil Temperatur T3 erreicht hat:
Q. = Q/t
Q/t = m_Kunststoff * cp_Kunststoff * (T3-T2)
umgestellt nach t:
t = Q / (m_Kunststoff * cp_Kunststoff * (T3-T2))
t: Zeit bis Temperatur T3 erreicht [s]
m_Kunststoff: Masse des Kunststoffteilchens [kg]
cp_Kunststoff: Spezifische Wärmekapazität des Kunststoffes [kJ/(kg*K)] (Da (T3-T1) eine Differenz ist, darfst du °C gegen das K kürzen (Einheitenumrechnung))
T2: siehe oben
T3: Ziel-Temperatur des Kunststoffes
Wie bereits gesagt, wirst du Probleme bekommen die passenden Werte zu finden. Dies beginnt schon damit, dass du den Volumenstrom nicht kennst. Dieser ist für die Ermittlung des alpha-Wertes wichtig.
Ferner die charakteristische Fläche. Dafür ist die Anströmrichtung wichtig. Welche du vermutlich auch nicht kennst.
In der Hoffnung dir etwas weiter geholfen zu haben.
Olli87
PS:
Kann man den Ofen nicht einfach herunterregeln (Auf z.B. 70 °C)?
