Mittlerweile habe ich alles versucht und verzweifle so langsam bei folgemdem Problem:
Ich möchte im Endeffekt näherungsweise wissen, wieviel Energie ich benötige, um eine Kupferschmelze (mit einigen Legierungselementen, die hier aber vernachlässigt werden können) konstant bei einer Temperatur von 1200°C zu halten. Die Umgebungstemperatur beträgt 20°C und ich nehme an, dass sich das Bad in 100%ig isoliertem Behälter befindet, der nach oben hin offen ist. D.h. die Schmelze hat nur an der Oberfläche (0,32m²) Kontakt zur Luft. Weiterhin habe ich angenommen, dass der Behälter eine kubische Form hat, also alle Seiten gleich lang sind. Das Volumen des Behälters ist so groß wie das Volumen der Schmelze, wobei ich nur die Dichte für festes Kupfer dazu heranziehen konnte, weil ich keine andere Angabe zu der Dichte von Kupfer bei diesen Temperaturen finden konnte. Die Schmelze hat ein Gewicht von 10.000kg. Wie bekomme ich nun heraus, wieviel Energie ich benötige (meinentwegen pro Stunde), um diese Schmelze bei der Temperatur zu halten???
Ich habe viel gelesen und bin mittlerweile zu dem Schluss gekommen, dass es sich hierbei um eine freie Konvektion halten müss, da die Luft keine Strömung aufweist. Woran es im Prinzip hakt, ist, dass ich nicht weiß, wie ich mir den Wärmeübertragungskoeffizienten ausrechnen kann!? Ich habe es versucht über eine angenäherte Ermittlung der Nusselt-Zahl, aber genau da bin ich nicht weitergekommen bzw. Es gibt zu viele Faktoren die nicht eindeutig sind! Hat jemand eine Idee, wie man den Wärmeübertragungskoeffizienten ermitteln kann? Ich brauche genau diese Zahl. Ich wäre euch extrem dankbar, weil ich wirklich nicht mehr weiter weiß.
Hat jemand eine Idee,
wie man den Wärmeübertragungskoeffizienten ermitteln kann? Ich
brauche genau diese Zahl. Ich wäre euch extrem dankbar, weil
ich wirklich nicht mehr weiter weiß.
der Wärmeübergangskoeffizient ist wirklich nicht einfach zu ermitteln, denn du mußt die u.a. Strömungsgeschwindigkeit der Luft über der Schmelze bestimmen. Außerdem ist fraglich, ob du die Energieabgabe über Strahlung vernachlässigen kannst.
Wir haben damals die Koeffizienten (temperaturabhängige Nußeltzahl) http://de.wikipedia.org/wiki/W%C3%A4rme%C3%BCbergang…
experimentell bestimmt, weil bei den Berechnungen nur Hausnummern rauskamen.
Ich habe viel gelesen und bin mittlerweile zu dem Schluss
gekommen, dass es sich hierbei um eine freie Konvektion halten
müss, da die Luft keine Strömung aufweist.
Diese Annahmen sind ziemlich sinnlos.
Konvektion wird wahrscheinlich soweiso vernachlässigbar sein.
strömungsfreie Luft bei solchen Temp.-diff. scheint auch utopisch
Woran es im Prinzip
hakt, ist, dass ich nicht weiß, wie ich mir den
Wärmeübertragungskoeffizienten ausrechnen kann!?
Es wäre in dem Zusammenhang auch wirklich hilfreich, aus der
ViKa ein paar grundsätzliche Daten zur Person zu erfahren
-> z.B. Alter, Beruf, Ausbildungsstand
Gruß Uwi
Ich möchte im Endeffekt näherungsweise wissen, wieviel Energie
ich benötige, um eine Kupferschmelze (mit einigen
Legierungselementen, die hier aber vernachlässigt werden
können) konstant bei einer Temperatur von 1200°C zu halten.
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Hallo,
die Annahmen könnten nicht falscher sein: über einer 1200 C heissen Oberfläche gibt es mächtige Luft-Turbulenzen.
Um den Wärmeverlust zu messen, kannst du nur den Temperaturabfall des ganzen Systems über der Zeit messen. Es ist dann natürlich leicht möglich, den Energieverlust zu berechnen und daraus einen Wärmeübergangskoeffizienten, was aber überflüssig ist, denn den Energieverlust wolltest du ja wissen. Und der Koeffizient wäre z.B. auf eine andere Behälterform sowieso nicht übertragbar.