Thermodynamik Aufgabenstellung

luckyseven · Newbie Anmeldungsdatum: 15.08.2009 Beiträge: 13

Hallo an jeden der hier reinschaut Very Happy

ich habe vor mir eine Aufgabe die ich leider nicht so ganz verstehe Embarassed

habe mir eventuell gedacht das jemand mir dabei hilft.

Bevor da irgendwas gerechnet werden muss will ich diesen Prozess erst einmal richtig verstehen. Helft mir bitte!!!

Zur Kühlung eines Fahrgastraumes wird unten stehende Kaltluftanlage verwendet. Im Fahrgastraum wird die Kühllast Q ̇=4kW isobar über aufbereitete Außenluft (t_4=10°C) abgeführt. Für die Aufbereitung wird die Außenluft
(t_1=30°C,p_1=p_6=1bar) zunächst auf p_2=1,5 bar verdichtet und anschließend über die Abluft des Fahrgastraumes gekühlt (∆t=t_2-t_6=t_3-t_5=10°C).Zum Schluss wird die gekühlte Luft über eine Turbine entspannt n_34=1,3.
Hinweis: Luft verhält sich wie ein ideales Gas, K =1,4 und R_p=287 J/(kg*K), Druck- und Wärmeverluste in den Rohrleitungen und Apparaten können vernachlässigt werden
∆E_kin=∆E_pot=0

Das Bild hier bitte an schauen
http://s14.directupload.net/file/d/2889/uusmxe5o_jpg.htm#

1->2 rev. ad. isentrope Verdichtung
2->3 rev. n. ad. isobar Wärmeabfuhr
3->4 rev. ad. isentrope Expansion
4->5 rev. ad. isobar???
5->6 rev. n. ad. isobar Wärmezufuhr

Auf dem Bild sieht man einen Pfeil von der Turbine zum Verdichter. Was bedeutet dieser?

Caio · Full Member Anmeldungsdatum: 19.01.2010 Beiträge: 209

Die Pfeile sind mir neu aber der Strich zwischen Turbine und Verdichter hieß bei uns, dass beide auf einer Welle sitzen.

luckyseven · Newbie Anmeldungsdatum: 15.08.2009 Beiträge: 13

Das mit der Welle klingt logisch!!

Kannst du mir bitte sagen ob ich auch die ZÄ richtig erkannt habe?

Caio · Full Member Anmeldungsdatum: 19.01.2010 Beiträge: 209

Ich denk mal schon.

4-->5 müsste Wärmezufuhr von 4kW sein, weil wenn ich den Text zu dieser späten Stunde richtig verstanden habe, die Luft die im Fahrgastraum erzeugte Wärme aufnimmt und rausführt. Ansonsten macht die Klimaanlage eigentlich keinen Sinn.

luckyseven · Newbie Anmeldungsdatum: 15.08.2009 Beiträge: 13

Ich habe jetzt mit den Berechnungen angefangen. Habe leider keine Ergebnisse,daher wäre es wirklich sehr nett, wenn du caio oder jemand anderes die Formeln, die ich benutze, zu bestätigen.

Ich soll zunächst T_2 und T_3 berechnen:

T_2= T_1*(P_2/P_1)^((K-1/K))=340,38K Formel für isentrope

Für T_3 habe ich mich der Bedingung aus der Aufgabenstellung bedient:

∆t=t_2-t_6=t_3-t_5=10°C

T_6=T_2-283,15K=57,23°C=330,38K

Als nächstes habe ich mir gedacht das es gilt:

T_5=(2*T_6)-T_2 weil T_5 < T_6 damit die Luft gekühlt wird

und daraus folgt das T_3 = T_6 sein muss!

Jetzt sollte ja T_4 (=10°C laut Aufgabenstellung) ebenfalls mit der oberen Formel für isentrope berechnet werden können. Ich bekomme aber für
T_4=T_3 * (P_4 / P_3)^((K-1)/K))=294,24K mit P_4 = 1bar und P_3=1,5bar
das sind um genau zu sein 11,09°C zu viel als in der Aufgabenstellung mit angegeben…