ich habe ein Problem mit Sattdampf, bzw überhitztem Dampf:
einem adiabaten Raum wird Sattdampf (16 bar, ca. 207°C) zugeführt. In
dem Raum befindet sich ein Objekt der Masse M mit einer Oberfläche A und
der Temperatur 120°C.
Über Filmkondensation wird M in einer Zeit t1 auf 207°C aufgeheizt.
RICHTIG??
im selben Raum wird überhitzter Dampf (10 bar, ca. 350°C)
bei gleichem Objekt (M,A, 120°C) zugeführt.
FRAGE: ist die Zeit t, um auf 207°C zu kommen länger oder kürzer als
t1???
Über eine einfach verständliche Antwort für ein simples Ingenieurgehirn
wäre ich sehr dankbar.
Mein simples Studentengehirn wuerde mal sagen :
Da Dein aufzuheizendes Objekt gleich bleibt, haengt die Geschwindigkeit vom Temperaturunterschied ab (siehe Fourier-Formel), d.h. der ueberhitzte Dampf muesste das Teil schneller erwaermen. Zwar kuehlt sich dabei der Dampf ab, aber da die Temperatur ja ueber 207°C bleibt, duerfte das trotzdem schneller bleiben.
Ein moeglicher Einwand waere, dass der Energietransport im Sattdampf schneller vor sichginge als im ueberhitzten Dampf - da wuerde ich aber mal vermuten, dass in beiden Faellen der Waermeuebergangsvorgang auf den Festkoerper limitierend wirkt, und nicht der Transport innerhalb des Gases.
Da faellt mir ein, es kommt natuerlich auf den Massenstrom und die Verweilzeit des Dampfes an. Dieselbe Menge Dampf kann durch Kondensierung sicher mehr Waerme abgeben. kaeme dann auf die naeheren Umstaende an…
Matthias
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
Da Dein aufzuheizendes Objekt gleich
bleibt, haengt die Geschwindigkeit vom
Temperaturunterschied ab (siehe
Fourier-Formel), d.h. der ueberhitzte
Dampf muesste das Teil schneller
erwaermen. Zwar kuehlt sich dabei der
Dampf ab, aber da die Temperatur ja ueber
207°C bleibt, duerfte das trotzdem
schneller bleiben.
Wie Du unten schon zu bedenken gibst; der Sattdampf enthält mehr Wasserdampf (VIEL mehr Kondensationswärme!)
Ein moeglicher Einwand waere, dass der
Energietransport im Sattdampf schneller
vor sichginge als im ueberhitzten Dampf -
Glaub ich nicht
Da faellt mir ein, es kommt natuerlich
auf den Massenstrom und die Verweilzeit
des Dampfes an.
!!!
Dieselbe Menge Dampf kann
durch Kondensierung sicher mehr Waerme
abgeben. kaeme dann auf die naeheren
Umstaende an…
Wie Du unten schon zu bedenken gibst; der
Sattdampf enthält mehr Wasserdampf (VIEL
mehr Kondensationswärme!)
Nur mal um klarzustellen wovon wir reden :
„Sattdampf“ ist reiner Wasserdampf, der gesaettigt ist,d.h. bei geringer Temp-erniedrigung oder Druckerhoehung faengt er an zu kondensieren, waehrend ueberhitzter Dampf ebenfalls reiner Wasserdampf ist, jedoch um einiges weiter von der Kondensation entfernt.
Aber beide enthalten in dem Sinne gleichviel Wasser ?!?
(freilich, die cp-Werte sind verschieden, also brauch ich mehr uebersaettigten Dampf, um die erforderliche Waerme zu uebertragen, aber es muesste schneller sein !)
Nun der überhitzte Dampf (10 bar) wurde, wenn ich das recht sehe aus Sattdampf von 10 bar erzeugt. Der Sattdampf, der eingesetzt wird hat aber 16 bar und enthält mithin wesentlich mehr Wasser, als ein Sattdampf von 10 bar. Oder hab ich da was fundamentales vergessen/verwechselt?!
Also mit meinen bescheidenen Kenntnissen würde ich sagen:…kommt drauf an.
1.Auf die Enthalpie des jeweiligen Dampfzustandes(ich hab meinen Cerbe/Hoffmann grad nicht griffbereit, sonst wüßte ich welche größer ist)
2.Auf den Anteil der konvektiven bzw. der latenten Wärmeübertragung.
Denn obwohl der Sattdampf mit Sicherheit zuerst beginnt zu kondensieren, könnte es vielleicht sein, daß aufgrund der höheren Temperatur der konvektive Anteil des überhitzten Dampfes noch größer ist, oder irre ich mich da ???
Wer’s ganz genau wissen will kann ja mal im VDI Wärmeatlas nachlesen. Müßte eigentlich dort zu finden sein.