Hallo Experten,
heute möchte ich Euch wieder um Eure Hilfe bitten. Ich würde gerne den Weg wissen, wie ich mir die Innenraumtemperaturen in einem Zug ausrechnen kann :
Ein Waggon hat einen Einstiegsbereich und einen Sitzbereich. Diese beiden Bereiche sind durch eine Schiebetür voneinander getrennt. Der Sitzbereich wird klimatisiert, die Innenraumtemperatur ist bekannt.
- Frage : Wie warm wird es im Einstiegsbereich wenn kein Luftaustausch mit dem Sitzbereich stattfindet (Sonnenstrahlung, Außentemperatur, k-Wert des Fahrzeuges, Thermische Lasten durch Licht und Passagiere sind bekannt)?
2.Frage : Wie warm wird es im Einstiegsbereich wenn ein bekannter Luftvolumenstrom vom Sitzbereich in den Einstiegsbereich gelangt (die Luft die die Klimaanlage in den Waggon pumpt, muß ja den Waggon wieder verlassen; bei Frage 2 würde ein Teil der Luft den Waggon eben über Öffnungen im Einstiegsbereich verlassen)?
Mit der Bitte um Lösungsansätze, wenn möglich mit Formeln,
viele liebe Grüße
Franz
- Frage : Wie warm wird es im Einstiegsbereich wenn kein
Luftaustausch mit dem Sitzbereich stattfindet
(Sonnenstrahlung, Außentemperatur, k-Wert des Fahrzeuges,
Thermische Lasten durch Licht und Passagiere sind bekannt)?
Dazu müßte man zwar noch weiter ins Detail gehen (besonders was sie Sonneneinstrahlung angeht), aber mit diesen Angaben kann man zur Not auch schon etwas anfangen. Zunächst muß ich ein paar Variablem definieren:
Temperatur des Sitzbereiches: TS
Temperatur des Eingangsbereiches: TE
Temperatur der Umgebung: TU
Wärmeeinstrahlung durch die Sonne im Sitzbereich: pS
Wärmeeinstrahlung durch Passagiere: pP
Wärmedurchgang zwischen Umgebung und Sitzbereich: kUS
Wärmedurchgang zwischen Eingangsbereich und Sitzbereich: kES
Damit kann ich nun die Differentialgleichung für die Wärmebilanz des Eingangsbereiches aufstellen:
dQ1/dt = pS+pP+kUE(TU-TE)+kES(TS-TE)
Da nicht nach dem zeitlichen Verlauf der Temperatur gefragt wurde gehe ich nun von einem stationären Zustand aus und kann die Gleichung Null setzen und nach der einzigen unbekannten TE auflösen:
TE = (pS+pP+kUETU+kESTS)/(kUE+kES)
2.Frage : Wie warm wird es im Einstiegsbereich wenn ein
bekannter Luftvolumenstrom vom Sitzbereich in den
Einstiegsbereich gelangt (die Luft die die Klimaanlage in den
Waggon pumpt, muß ja den Waggon wieder verlassen; bei Frage 2
würde ein Teil der Luft den Waggon eben über Öffnungen im
Einstiegsbereich verlassen)?
In diesem Fall kommt in der Wärmebilanz weiterer Summand hinzu:
dQ2/dt = dQ1/dt + dV/dt*Cp*(TS-TE)
Im stationären zustand beträgt die Temperatur des Eingangsbereiches dann
TE = [pS+pP+kUETU+(kES+dV/dt*Cp)TS]/(kUE+kES+dV/dt*Cp)
Danke
Hallo Mr. Stupid,
herzlichen Dank für Deine Hilfe. Das war ganz genau das, wonach ich gesucht habe.
Viele Grüße
Franz