wärmeübertragung

[m13i]

Und auch noch eine Frage von mir:

Kann mir jemand beantworten, warum in der Klausur H2012 bei Aufgabe 3a) als charakteristisches Längenmaß HK* benutzt wird und nicht BK*?

[Golden Boy]

Die Aufgabe habe ich vorhin auch gerechnet. Das Hk nimmt man hier, da die Wärmeübertragung an den Seitenflächen über natürliche Konvektion läuft (weil sie senkrecht sind). Die Laufkoordinate der Strömung ist also die Höhe, daher Hk als charakteristische Länge. Wenn du die Breite veränderst, würde sich ja nur der Wärmestrom ändern, nicht aber die Eigenschaften der Wärmeübertragung bei der natürlichen Konvektion. Wenn man die Höhe ändert, ändert sich jedoch schon was an der Konvektion, da die Strömung auf einer längeren Strecke beheizt wird.

[m13i]

Ah, okay. Ja, stimmt das klingt sehr logisch! Vielen Dank für die schnelle Antwort!

Grüße

[GrimReaper]

habt ihr keine antworten zu den qualitativen fragen?

[m13i]

Zwei Fragen hätte ich auch noch zu der aktuellsten Klausur vom Frühjahr 2013.

1. Zu Aufgabe 1b): "Skizzieren Sie den äußeren Wärmeübergangskoeffizienten als Funktion der Höhe des Schaltkastens und begründen Sie dieses"

In der Musterlösung wird ja keine Skizze gezeigt, daher die Frage wie der Verlauf denn jetzt genau aussieht. Es wird ja nur gesagt, dass Wärmestromdichte und Wärmeübergangskoeffizient am unteren Ende der Rückwand maximal sind und mit der Höhe des Schaltkastens sinken. Und wie genau? Linear? Parabolisch? Oder kann man das hier nicht genau sagen?

2. Zu Aufgabe 2b): "Welche Zeit ist bei unveränderter Heizleistung mindestens erforderlich, um das Wasser auf den Siedezustand zu erwärmen? Geben Sie die für die Berechnungen geltenden Bedingungen an."

Verstehe ich die Musterlösung da richtig, dass man den cw*-Wert da bei tu*=20°C aus der Stoffwertetabelle wählt, da das Wasser zu Begin 20°C besitzt und ich dann im Folgenden für die Rechnung cw*=const vorraussetze? Der fehlende cw*-Wert war nämlich hier genau mein Problem bei der Rechnung.

Vielen Dank im Voraus!
Grüße

[GrimReaper]

m13i, zu 1)b)

im buch gibt es dieses schaubild für eine natürliche konvektion an einer senkrechten wand und auch eine beziehung für die nußeltzahl (somit also auch für den wärmeübergangskoeffizienten):
Nu = Gr^0,25 * B * x^(r/4-1/4)
B ist einfach eine konstante, welche aus einer tabelle entnommen wird. r ist für eine konstante wandtemperatur (laut aufgabenstellung) 0, also habe ich folgende abhängigkeit (x beginnt am unteren ende der wand):
Nu ~ 1/x^0,25
also qualitativ sieht das so aus wie 1/sqrt(x). du startest irgendwo auf der y-achse und gehst dann asymptotisch gegen die 0

[GrimReaper]

zu 2)b)

sie können nicht verlangen, den zusammenhang zwischen c und der temperatur zu wissen, daher bist du an der stelle gezwungen, dir ein konstantes c zu überlegen. mit entsprechender begründung hättest du bestimmt auch c für 100° oder ein gemitteltes c (c(100)+c(20))/2 nehmen können ohne punktabzug. um sicher zu gehen hätte man auch den minimal- und maximalwert von c nehmen können um einen bereich für die zeit angeben zu können

[FrischFleisch]

Ich habe das gerade auch gerechnet und das Stichwort hier ist wohl das mindestens.
Wenn man also c für 100°C nutzt ist das genau genommen falsch, aber keine Ahnung, wie das für Mittelwerte oder sonstetwas aussieht. Komischer Aufgabenteil.

[lalalala]

hat jemand den fragenteil der klausur frühjahr 2013?! ich finde den weder im ddd, noch in dropbox, noch studip...


thx a lot