ich schreibe gerade meine Diplomarbeit. Für die Arbeit betrachte ich das thermische Verhalten einer innenbelüfteten Bremscheibe.
Dabei habe ich folgendes Problem: das Fahrzeug durchläuft bei der Bremsung und der Beschleunigung unterschiedliche Geschwindigkeiten, die Abkühlung der Bremsscheibe während der Bremsung und der Beschleunigung berechne ich mit dem Wärmeübergangskoeffizienten. Für diesen Wert habe ich aus dem „Kuchling“ nur eine Tabelle:
Luft senkrecht zur Metallwand
Ruhend 3,5…35
mäßig bewegt 23…70
kräftig bewegt 58…290
Das hilft mir zur genaue Betrachtung leider nicht weiter. Gibt es eine Funktion für den Koeffizienten in Abhängigkeit der Luftgeschwindigkeit oder speziell etwas für Bremsscheiben?? Oder kennt jemand einen ganz anderen Weg??
Ich hoffe ich konnte mich klar und verständlich ausdrücken.
Danke schonmal im voraus.
Gibt es eine Funktion für den Koeffizienten in Abhängigkeit der
Luftgeschwindigkeit oder speziell etwas für Bremsscheiben??
Oder kennt jemand einen ganz anderen Weg??
Alsoooo… Hab mich die letzten Wochen auch mit der Thematik beschäftigt. Grundsätzlich hängt der Wärmeübergangskoeffizient davon ab, ob deine Platte trubulent oder laminar umströmt wird. Bei laminarer Strömung entsteht eine Grenzschicht, bei der Wärme nur durch Wärmeleitung an die Luft übertragen wird. Deshalb ist turbulente Strömung immer besser. Ob die Strömung turbulent oder laminar ist, kannst du an der Reynoldszahl sehen (Re 10^4 turbulent)- in der ist auch die Strömungsgeschwindigkeit enthalten. Über die Reynoldszahl kannst du die Nusselt-Zahl bestimmen und dann den WUK. Schwerer Weg, ich weiß, aber ich habe mir auch lange die Zähne dran ausgebissen.
Evtl. Literatur: VDI- Wärmeatlas; BAEHR, STEPHAN Wärme- und Stoffübertragung
Grundsätzlich hängt der Wärmeübergangskoeffizient
davon ab, ob deine Platte trubulent oder laminar umströmt
wird. Bei laminarer Strömung entsteht eine Grenzschicht, bei
der Wärme nur durch Wärmeleitung an die Luft übertragen wird.
Deshalb ist turbulente Strömung immer besser. Ob die Strömung
turbulent oder laminar ist, kannst du an der Reynoldszahl
sehen (Re 10^4 turbulent)- in der ist
auch die Strömungsgeschwindigkeit enthalten. Über die
Reynoldszahl kannst du die Nusselt-Zahl bestimmen und dann den
WUK.
Der Weg hört sich ganz gut an, werde mal versuchen anständige Werte dabei rauszubekommen.
Evtl. Literatur: VDI- Wärmeatlas; BAEHR, STEPHAN Wärme- und
Stoffübertragun
VDI Wärmeatlas bekomme ich morgen, da hoffe ich auf andere Fragen auch noch Antworten zu bekommen
Das hilft mir zur genaue Betrachtung leider nicht weiter.
Und dabei bleibt es auch. Um eine genaue Betrachtung durchzuführen, müsstest Du den Luftfluss im und am gesamten Vorderwagen (nicht nur das Felge-Reifen-Scheibe-Radkappe-System) modelieren, und dabei auch Feinheiten, wie Fahrzeuggeschwindigkeit, Windrichtung und -stärke, Einfedertiefe beim Bremsen und Beschleunigen, Umdrehungsgeschwindigkeit des Rades (beim Bremsen etwa 10…30 % langsamer, als die Fahrzeuggeschwindigkeit), ggf. auch das Blockieren oder ABS-Einsatz usw usf. berücksichtigen.
Und hättest trotzdem nur eine Momentanaufnahme, die Einflüsse durch Rost an und in Scheiben, Verschmutzung der Scheibeninnenkanälle und sonstiger luftführender Fahrzeugumgebung und ein npaar mehr außer Acht lässt.
Beachte auch den Wärmetransport durch Strahlung (besonders bei Scheibentemperaturen von mehreren Hundert Grad C), wobei der Emissionsgrad der glatten Scheibenflächen je nach Zustand um eine Zehnerpotenz schwanken kann. Wobei der Emissionsgrad der Scheibenseiten durchaus auch während der Bremsung eine kräftige Änderung (in beiden Richtungen und das auch noch mehrmals) erfahren kann
Bei der Abstrahlung wäre wiederum Form und Oberflächenbeschaffenheit der Felgen und Radkappen von grosser Bedeutung.
Gibt
es eine Funktion für den Koeffizienten in Abhängigkeit der
Luftgeschwindigkeit oder speziell etwas für Bremsscheiben??
Das hilft mir zur genaue Betrachtung leider nicht weiter.
Und dabei bleibt es auch.
Ich denke auch. Es ist vei zu komplex den Wert des Wärmeübertragungskoeffizienten genau zu bestimmen und dabei werden eine Menge Annahmen getroffen die den Wert wiederum ungenau machen. Ich werde die Werte aus der Tabelle nehmen und sie per Funktion an die Geschwindigkeit anpassen. So ist es jetzt auch vom Betreuer abgesegnet, da diese Betrachtung völlig ausreicht.
Beachte auch den Wärmetransport durch Strahlung (besonders bei
Scheibentemperaturen von mehreren Hundert Grad C), wobei der
Emissionsgrad der glatten Scheibenflächen je nach Zustand um
eine Zehnerpotenz schwanken kann.
Die Strahlung beachte ich schon. Komme aber nicht auf so hohe Temperaturen da ich ein Schienenfahrzeugbremse betrachte und die von der Auslegung größer sind als die vom Auto.
