Temperaturberechnung

Wissenschaft Physik
#1

Hallo,
ich habe folgendes Problem und hoffe, dass ich hier die passende Lösung finde.
Ich möchte ein Temperaturänderung berechnen, jedoch fehlt mir jeglicher Ansatz…

Also ich habe eine Heizwand die mir eine Temperatur von rund 2000°C ausstrahlt. Ich möchte wissen wie sich die Temperatur in einem Gäuse ist, welche ich in diesen Ofen stecke. Das Gehäuse besteht aus mehreren Schichten (Stahl, Isolation, Stahl, Glas).
Wie kann ich die Temperatur im Gehäuse dauerhaft prüfen um zu wissen, wie lange ich im Ofen sein kann um keine innere GEhäusetemperatur von 100 °C zu ereichen.

Hoffe ich kriege hier eure Hilfe.

Gruß

#2

Hallo,
ich habe folgendes Problem und hoffe, dass ich hier die
passende Lösung finde.
Ich möchte ein Temperaturänderung berechnen, jedoch fehlt mir
jeglicher Ansatz…

Also ich habe eine Heizwand die mir eine Temperatur von rund
2000°C ausstrahlt. Ich möchte wissen wie sich die Temperatur
in einem Gäuse ist, welche ich in diesen Ofen stecke. Das
Gehäuse besteht aus mehreren Schichten (Stahl, Isolation,
Stahl, Glas).

Wie kann ich die Temperatur im Gehäuse dauerhaft prüfen um zu
wissen, wie lange ich im Ofen sein kann um keine innere
GEhäusetemperatur von 100 °C zu ereichen.

Also du willst sehen bis kaputt …

Da denk ich 100 grad halten die meisten sender vielleicht noch aus .
Also hol dir ein funk temperatur messer , den legste einfach da rein und gugst dir den empfänger an.
Mit glück killt sich das gerät erst erst bei 200 grad , es solten bleifreie lötstellen verwendet werden (schmelzpunkt erhöhren).

Wichtig beim sender mit hitze sensor sollten keine anzeigen etc sein , flüssigkeiten im backofen machen sich nicht gut in einem zu engen raum :smile:
Also mal nach funk thermometer , thermo sensor suchen :smile:

Hoffe ich kriege hier eure Hilfe.

Gruß

#3

in einem Gäuse ist, welche ich in diesen Ofen stecke. Das
Gehäuse besteht aus mehreren Schichten (Stahl, Isolation,
Stahl, Glas

Da ist die Frage , wie stark schirmt das irgentwelche funksignale ab .

#4

Wie kann ich die Temperatur im Gehäuse dauerhaft prüfen um zu
wissen, wie lange ich im Ofen sein kann um keine innere
GEhäusetemperatur von 100 °C zu ereichen.

hmm wenn es nur um die 100 C geht, könnte man auch ein metall nehmen die ausdehmung bei 100 grad errechnen , schliest damit den kontakt und löst eine klingel ( oder stopt eine uhr) aus.

Senkrechte quecksilber säule , bei 100 grad ist ein kontakt schliesser .

Es liegt halt wirklich daran, wie häufig, wie genau man was messen muss. Braucht man die gesammt kurve, oder nur ein teil davon.

Ansonsten wäre auch eine art nadel-konstrukt für eine kontinuierliche Aufzeichung auch nicht verkehrt .

Viel viel möglich , muss man nur genau wissen was das ergebniss sein muss.

#5

Du hast recht, ich will nicht killen!

Mein Problem ist, ich will wirklich anhand von Formeln Berechnen, wie lange ich im Ofen sein kann bis ich eine definierte Temperatur im Gehäuse erreicht habe [um mein pyrometer nicht zu killen :wink:]
Dafür möchte ich den Wärmeverlauf berechnen und den mir in einem Diagramm abbilden lassen…
Mein Gehäuse sollte max. 3 min der Wärme ausgesetzt sein und kann im Anschluss innerhalb von 5 min wieder gekühlt werden. Ein Prozess der sich dauerhaft wiederholt.
Also rein in Ofen und wieder raus, dabei immer die Temp im Gehäuse messen. Wie verhält sich die Temp in Bezug auf die Schichten (Stahl, Isolation, STahl, Glas) die ich habe, nach innen?

#6

Hallo,

Mein Problem ist, ich will wirklich anhand von Formeln
Berechnen, wie lange ich im Ofen sein kann bis ich eine
definierte Temperatur im Gehäuse erreicht habe [um mein
pyrometer nicht zu killen :wink:]

Pyrometer benutzt man im allgemeinen von außerhalb des Ofens. Was soll das Ding also drinnen?

Wie wäre es, wenn Du einfach mal das ganze Problem schliderst, anstatt in der Sackgasse weiter zu suchen?
Gruß
loderunner

#7

Ich will lediglich wissen wie groß Temp(innen) ist. Quasi soll mein gehäuse so ausschauen

Temp(aussen) | Stahlwand | Isolation | Stahlwand | Glas | Temp(innen)

Ich möchte für jeden bereich wissen, wie die Temperatur sich ändert. also von Temp(aussen)-Stahl sollte die Temp. beim Übergang zur Isolation sinken. Diesen Wert dann quasi als Tempeingang für die Isolation und den Wert am Ende der Isolation ermitteln. Wiederum diesen als Temp. für Stahleingangswert und die Tem beim Glas berechnen. Und zu guter letzt wie sich die Temperatur dann verändert, wenn es am Medium Glas vorbei ist. --> Temp(innen)

Ich möchte die Phasen einzelnd berechnen, um zu wissen mit welchen Dicken ich arbeiten muss um quasi somit eine max.Innentemp von rund 100grad zu erhalten.

Welche Formel brauche ich, bzw. wie konstanten benötige ich zur berechnung des Temperaturverlaufs in den unterschiedlichen Ebenen.

Mein Thema:
Ich soll ein Gehäuse entwickeln, welches Temperaturen von 2000grad für maximal 2 min ausgesetzt sein kann ohne dass sich die Innentemperatur stark ändert bzw. nicht die max.temp von rund 100grad erreich. Das ist meine Aufgabe.
Gedacht habe ich an ein Gehäuse mit einer Stahlwand, einer Isolation, einer weiteren STahlwand und einem glas. Das glas dafür um eine Antenne im GEhäuse zu installieren, die mir dauerhaft die Temperatur im GEhäuse nach aussen via Funk sendet. KEine Kabel!!

Danke nocheinmal

#8

Moin,

Wie kann ich die Temperatur im Gehäuse dauerhaft prüfen um zu
wissen, wie lange ich im Ofen sein kann um keine innere
GEhäusetemperatur von 100 °C zu ereichen.

obs für solch niedrige Temperaturen Segerkegel gibt weiß ich nicht, zur Not kannst Du Dir aus Wachsen oder Kunststoffen ähnliche Gebilde bauen.
Dann kriegst Du aber nur angezeigt, ob eine Temperatur erreicht bzw. überschritten wurde.
Des Weiteresn gibt es Farben, die bei Überschreiten einer bestimmten Temperatur irreversibel ihre Farbe wechseln sog Thermochrome.

Auch damit kannst Du nur erkennen, ob eine Temperatur überschritten wurde.

Wenn Du mehrere solcher Elemente nutzt, kriegst DU aber auch eine Art Verlauf angezeigt.

Gandalf

#9

Hi,

bestimme als erstes die Bedingungen im Ofen: Lufttemperatur & Wärmestrahlungsdichte (die evtl. richtungsabhängig ist).

Schnapp Dir ein Buch über Wärmeübertragung und schätze Emisions-, Absorptions- und Wärmeübergangskoeffizienten Deiner Außenhaut ab. Suche nach Werten der Wärmekapazität und der Wärmeleitfähigkeit Deiner Gehäusematerialien.

Bestimme die Wärmekapazität des Innenlebens Deines Gehäuses.

-> Die grundlegenden Gleichungen der Wärmeübertragung sollten eine DGL (oder ein DGL-System) für die zeitliche Entwicklung des Systems ergeben. Analytisch oder numerisch lösen. Fertig.

Das Ganze kannst Du auch in FE-Programmen berechnen (OpenFoam z.B. müsste das doch auch können?). Solltest Du aber bisher noch keine Erfahrung damit haben, bzw. keinen kennen, der das kann, dann wird das eine längere Geschichte.

Gruß
Krokodi

#10

Vielen Dank für die Antwort.
Ich habe mir es schon fast gedacht, dass es ein sehr schweres Thema ist…und für einen leien wie mich ist es die riesen herausforderung. Ich werde dann mal gucken wie ich es mache.
Vielleicht anhand deiner Angaben und irgendwelchen formeln mir eine lösung zusammen basteln.

Dankeschön!
*argggggg*

#11

Hallo Fragewurm,

Da denk ich 100 grad halten die meisten sender vielleicht noch
aus .
Also hol dir ein funk temperatur messer , den legste einfach
da rein und gugst dir den empfänger an.
Mit glück killt sich das gerät erst erst bei 200 grad , es
solten bleifreie lötstellen verwendet werden (schmelzpunkt
erhöhren).

Dieser Aufwand ist gar nicht nötig.

Das Ganze ist ein Tiefpass, bzw. mehrere hintereinander geschaltet.
Man misst einfach die Sprungantwort, z.B. bis 60°C, und berechnet daraus die Zeitkonstante der e-Funktion:
http://de.wikipedia.org/wiki/Sprungantwort#Beispiel

MfG Peter(TOO)

#12

Hallo,

Ich will lediglich wissen wie groß Temp(innen) ist. Quasi soll
mein gehäuse so ausschauen

Temp(aussen) | Stahlwand | Isolation | Stahlwand | Glas
| Temp(innen)

Wozu auch immer eine Stahlwand da drin ist - so kann man das nicht berechnen. Zum Material und dessen Dicke kommt natürlich auch noch die Menge des Materials hinzu, die zu berücksichtigen ist.

Mein Thema:
Ich soll ein Gehäuse entwickeln, welches Temperaturen von
2000grad für maximal 2 min ausgesetzt sein kann ohne dass sich
die Innentemperatur stark ändert bzw. nicht die max.temp von
rund 100grad erreich. Das ist meine Aufgabe.

Und das als Laie, wie Du oben schriebst?
Nö, das mach man selber. So wird das mit Berechnen eh’ nichts. Probier’s lieber aus, denn: Versuch macht kluch!
Gruß
loderunner

#13

Ich möchte doch nur eine grobe Vorstellung haben, was mich erwarten könnte. Es ist mir schon klar, dass ich über Probieren mehr weiß, doch habe nach einer Hilfestellung gesucht.

Nunja, ist es denn sinnvoll nach folgender Berechnung fortzufahren?
Für die Berechnung der Dicke einer Isolation;
s = (1/k - 1/alpha.aussen - s.aussen/lambda.aussen - s.innen/lambda.innen - 1/alpha.innen] * lambda.isolation

Bedankt!