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warmeluft
Newbie
Anmeldungsdatum: 21.08.2012
Beiträge: 3
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 Verfasst am: 21 Aug 2012 - 15:15:28 Titel: Geschwindigkeit von warmer Luft |
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Tach auch,habe da ein Problem bei dem mir sicher jemand helfen kann.
Ich möchte die Auftriebsgeschwindigkeit von Luft über einem Körper aus Stahl berechnen unter berücksichtigung der Abkühlung dieses Körpers.
Die Ausgangstemperatur soll 500 °C betragen.
Der Körper soll ein Quader mit den Maßen 1000mmx400mmx30mm sein .
Die Umgebungstemperatur kann mit 20 °C angenommen werden.
Und über dem Körper befindet sich ein Kegel/Trichter mit dem Volumen von ca 33m³.
Hoffe es hat jemand eine kluge Idee.  |
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Cheater!
Senior Member
Anmeldungsdatum: 28.10.2007
Beiträge: 4537
Wohnort: Stuttgart
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| Verfasst am: 21 Aug 2012 - 15:32:43 Titel: |
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| Die passenden Formeln findest du im "Dubbel". Sind etwa 10 Stück; keine Lust, die jetzt abzuschreiben. |
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warmeluft
Newbie
Anmeldungsdatum: 21.08.2012
Beiträge: 3
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| Verfasst am: 22 Aug 2012 - 20:16:22 Titel: |
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is das jetzt zu schwer oder zu einfach?
die formeln stehen sicher in irgendwelchen büchern...aber das wußte ich auch schon vorher! 
wäre klasse wenn ich evt noch ein paar tips bekommen würde! |
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warmeluft
Newbie
Anmeldungsdatum: 21.08.2012
Beiträge: 3
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| Verfasst am: 04 Sep 2012 - 09:10:36 Titel: |
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| Cheater! hat folgendes geschrieben: | | Die passenden Formeln findest du im "Dubbel". Sind etwa 10 Stück; keine Lust, die jetzt abzuschreiben. |
Ich hoffe das bleibt nicht die einzige Antwort, hätte schon mit mehr gerechnet...habe trotzdem weiter fleißig überlegt und bin dabei auf folgende Probleme gestoßen die evt zielführend sind.
Daher wäre ich sehr erfreut, wenn jemand die Formel der "Freien Konvektion" mit einem Beispiel erläutern könnte....
...nehmen wir mal beispielhaft die Grundformel für laminare Strömung aus der Formelsammlung für Technische Thermodynamik mit:
Nu_m=0,766*[Ra*f_2*(Pr)]^(1/5)
f_2(Pr)=[1+(0,322/Pr)^(11/20)]^(-20/11)
bei diesen Formeln handelt es sich um empirische Formeln was anhand der Nußelt- ; Rayleigh- ;Prandtl- Zahl sichtbar wird...aber mehr kann ich aus dieser Formel leider nicht an Informationen gewinnen.
Dann hätte ich noch Probleme den Wärmeübergangs koeffizenten für diesen Sachverhalt zu bestimmen... Stahl-> Luft
soweit wie ich weiß muss man diesen experimentell ermitteln, aber evt gibt es ja auch eine Möglichkeit diesen zu berechnen...
Es wäre toll wenn mir doch noch jemand hilft, danke! |
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Oldy
Senior Member
Anmeldungsdatum: 11.01.2007
Beiträge: 496
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| Verfasst am: 19 Sep 2012 - 08:12:18 Titel: |
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Zu kompliziert.
Eine fertige Formel dafür gibt es nicht. Das Schwierige an freier Konvektion ist, dass Wärmeübertragung und Strömungsfeld sich gegenseitig beeinflussen. Die Differenzialgleichungen können analytisch nur für ganz einfache Geometrien gelöst werden, z.B. für die ebene Wand.
Für andere Geometrien gibt es einiges an Versuchsergebnissen. Darauf basieren die Formeln in der Literatur, z.B. im VDI-Wärmeatlas. Da findet man jedoch auch nur Standardformen wie z.B. Zylinder, Kugel u.ä.
Mit diesen Formeln kann man dann näherungsweise den Wärmeübergangskoeffizienten ermitteln und damit dann den Wärmestrom berechnen. Damit hat man dann noch nicht die Frage nach der Auftriebsgeschwindigkeit geklärt.
Zwei Möglichkeiten:
1) CFD, also Strömungssimulation
2) Näherungsweise äquivalentes aber vereinfachte Anordung wählen, mit der man die Auftriebsgeschwindigkeit abschätzen kann.
Beides ist zeitaufwendig (besonders Weg 1) und erfordert etwas Erfahrung. |
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