Hallo miteinander!
Ich habe folgendes Problem:
In einer dünnen Kunststoffkapillare soll stationär eine Flüssigkeit
fließen (laminar). Bekannt sind Temperatur am Eintritt,
Volumenstrom, Dicke der Kapillare, Außentemperatur sowie
Wärmeübergangskoeffizienten. Mit welchem Ansatz komme ich auf
die Temperatur des Fluids am Austritt der Kapillare?
Irgendwie stehe ich hier total auf dem Schlauch, denn um die
Übertragene Wärme zu ermitteln brauche ich ja eine mittlere
Temperaturdifferenz, die ich aber nicht habe, da ich die
Austrittstemperaturen, aus den infinte-simal kleinen
Kapillarabschnitten, nicht kenne.
Danke für Eure Hilfe
Gruß
Tom
Hallo Tom,
da Du die Wärmemenge nicht hast, die über den Kunststoff abgegeben wird, kannst Du die austretende Temperatur mit Hilfe der Fourierzahl und der Wärmeleitung Qpunkt = A * Lambda * s berechnen.
Die Wärme, die abgegeben wird, ist ja eine Funktion der Zeit die das Medium durch das Rohr strömt und des Weges der zurückgelegt wird, in Abhängigkeit der Wärmemenge am Eingang. Mit lambda/rho*cp = a (Temperaturleitfähigkeit) kommt man zu Fo = a*t/yhoch2 (mit y = Weg). Nun passen wir den Wärmestrom und die Fläche an und kommen zur Wärmeeindringfähigkeit b. b = Wurzel (rho*lambda*cp). Dann errechnet sich die Wärmemenge mit Q= A * (Tein - Taus) * (2b/Wurzel Pi) * thoch0,5. Umgestellt nach Taus und fertig.
Seeehr lang ist es her…
Alles Gute wünscht
olli