Hallo Experten,
ich soll bei einem Wärmetauscher die Wärmemenge bestimmen. Die Formel Q(Punkt)=m(Punkt)*cp*(Delta)T ist mir dabei bekannt.
Gegeben ist (delta)T, Volumenstrom: V(Punkt)–> m(Punkt)=V(Punkt)*Roh(Dichte)
Da sich cp und die Dichte mit der Temperatur ändert und nicht konstant bleibt wie meist in der FH angenommen wird wollte ich euch fragen ob ihr mir helfen könnt?!
Vielen Dank
Tobi
Moin,
da hast du zwei Möglichkeiten:
Wenn ΔT nicht sehr groß ist und/oder der Wert nicxht sehr genau sein muß, kannst du einfach mit einem mittleren cp rechnen bzw. interpolieren.
Brauchst du es genauer, mußt du eine Funktion für cp in Abhängigkeit von der Temperatur finden und dann darüber integrieren.
Gruß
Kubi
Hallo,
Danke schoneinmal.
Die Berechnung soll sehr genau sein, daher kann ich nicht einfach mit dem mittleren cp rechnen…
Die Dichte ist auch nicht zu vernachlässigen, da die sich auch mit der Temp ändert.
Ich finde keine vernünftige Formel im Inet, hast du vllt eine parat?
soll ich die dann entstandene Gleichung über die Zeit integrieren oder Temp?
Steht gerade bisschen auf dem Schlauch, entschuldigt bitte diese evtl „naiven“ Fragen.
Vielen Dank
Hallo =)
Die Berechnung soll sehr genau sein, daher kann ich nicht
einfach mit dem mittleren cp rechnen…
Naja, man kann annehmen, dass sich cp linear ändert - dann kann man auch mit gemittelten cp sehr genau rechnen (muss nur richtig mitteln - gewichtet mitteln, nicht arithmetisch).
Die Dichte ist auch nicht zu vernachlässigen, da die sich auch
mit der Temp ändert.
Wenn es um Gase geht, kannst du mit der idealen Gasgleichung rechnen p(Druck)*V(Volumen)=n(Teilchenzahl in mol)*R(universelle Gaskonstante)*T(Temperatur) und so p in Abhängigkeit von T bestimmen. Wenn du nicht von idealen Gasen aus gehst kannst du Van-der-Waals Gleichung nehmen - wie gesagt, wenn es sich um Gase handelt.
Vielleicht kann man noch besser helfen, wenn man genauer weiss, worum es geht, sprich: geht es um Gas oder was anderes (evtl. sogar welcher Stoff), welche Temperaturunterschiede sind gegeben etc…
MfG, Christian
Hallo,
Für eine nähere Auskunft braucht man eine Angabe des Mediums. Ich geh einfach mal von Wasser aus 
.
Für gasförmiges Wasser gibt es sehr ausführliche „Dampftafeln“ da steht die Dichte des Dampfes für x Temperaturen und Drücke drin, ähnliches gibt es für flüssiges Wasser. Auch für die Wärmekapazität von Wasser (fl und g) gibt es Tabellen. Für die Wärmekapazität gibts auch für beide Zustäde sehr gute empirische Approximationsgleichungen (ich finde die nur grad selber nich einfach mal googeln) darauf basierend gibt es zudem Excel-Programme.
Die Tabellen findest du da:
Fratzscher, Picht: Stoffdaten und Kennwerte der Verfahrenstechnik. 1. Auflage, Deutscher Verlag für Grundstoffindustrie, Leipzig 1979
Stephan, Mayinger Thermodynamik Grundlagen und technische Anwendungen Band 1. 13. Auflage, Springer-Verlag, Berlin 1990
Auch im VDI-Wärmeatlas könnte da was zu finden sein. Bei Wärmeübertragung ist der sowieso zu empfehlen da er fast für jede Wärmeübertragungseventuallität etwas enthält. Das wird dann zwar gern mal unübersichtlich aber lohnt sich.
Gruß
Hallo und vielen Dank schoneinmal,
es handelt sich um Wasser in flüssiger Form, welches von zb 15°C auf 70°C erwärmt wird. In diesem Bereich verändert sich cp nicht linear.
Daher dachte ich mir dass ich nicht einfach mit cp mittel rechnen kann.
Ich hatte mir eine Tabelle aus dem Internet gezogen und bei Excel mir daraus eine Gleichung für cp erstellt. Diese könnte ich in meine Q(Punkt) Gleichung einsetzen allerdings wäre die Formel von einer Temperatur und nich von den beiden abhängig.
Ich hoffe ihr könnt mir helfen!
Vielen Dank schon einmal
Gruß
Tobi
Moin,
Ich hatte mir eine Tabelle aus dem Internet gezogen und bei
Excel mir daraus eine Gleichung für cp erstellt.
Soweit ok.
Diese könnte
ich in meine Q(Punkt) Gleichung einsetzen
Klar.
allerdings wäre die
Formel von einer Temperatur und nich von den beiden abhängig.
Das verstehe ich nicht. Du hast doch dann etwas in der Art von
Q. = m.cp(T)dT
Und das integrierst du dann von der niedrigen bis zur hohen Temperatur. Wo ist jetzt das Problem?
Gruß
Kubi
Hallo Tobi,
ich habe auch deine beiden anderen Postings hier gelesen.
Du schreibst eingangs:
ich soll bei einem Wärmetauscher die Wärmemenge bestimmen. Die
Da brauchst du meiner Meinung nach nichts zu integrieren. Bei Berechnung eines Wärmeaustauschers nimmst du z.B. die neueste Ausgabe des VDI-Wärmeatlas und suchst dir deinen Anwendungsfall.
Selbst wenn der zufällig genau erklärt und berechnet sein sollte, schleichen sich da noch so viele Fehlermöglichkeiten ein, daß du mit einer Abweichung in der Praxis von +/- 10 % bestens bedient sein wirst.
Viel Erfolg
watergolf