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enzo1988
Anmeldungsdatum: 13.05.2012
Beiträge: 5
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 enzo1988 Verfasst am: 13. Mai 2012 12:45 Titel: Hilfe --> Berechnung Aufheizzeit |
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Hallo,
ich möchte gerne die Zeit berechnen in der sich Luft in einem geschlossenen Behälter um ein bestimmtes Delta T aufheizen würde. Die Luft wird durch einen "Ventilator" verwirbelt und so aufgeheizt.
Anbei die Daten:
Volumen des Behälters: 1 m³
Ausgangstemperatur : T0 = 15°C
Zieltemperatur: T1 = 300°C
Druck im Behälter: p = 0,1 bar
spez. Wäremkapazität von Luft: cp = 1,004 KJ/(kg*K)
Antriebsleistung die für den "Ventilator" für die Verwirbelung der Luft zur Verfügung steht: P = 10 kw
Ich bin wie folgt vorgegangen:
Berechnung notw. Wärmeenergie:
(1) W = m*cp*dT
um die Wärmeenergie zu berechnen muss zunächst die Masser der Luft in dem vorhanden Behältervolumen berechnet werden:
mit p*V=m*RL*T0 erhalte ich für die Masse
m = p*V/(RL*T0) = 0,1 bar * 1 m³/(287,1 KJ/(kg*K)*288,15K) = 0,12 kg
somit benötige ich für einen Temperaturanstieg von 15 auf 300°C eine Wärmeenergie von:
W = 0,12 kg*1,004 KJ/(kg*K)*(300-15)K = 34,5 KJ
Nun möchte ich wissen, welche Zeit wird für einen Temperaturanstieg von 15 auf 300°C benötigt, wenn die zur Verfügung stehende Antriebsleistung 10KW beträgt:
t = W/P = 34,5 KJ/ 10 KW = 3,4s
Irgendwie finde ich dieses ergebnis unpluasibel. So schnell kann doch nicht die temperatur ansteigen!? Ich sehe nicht meinen fehler in der rechnung...oder ist meine gedankenansatz von grund auf falsch?
hoffe jemand weiß rat.
LG
Enzo |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 13. Mai 2012 13:48 Titel: |
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Von Abkühlungen abgesehen: Wurde die unumgängliche Aufheizung des Ventilators selber berücksichtigt? Warum ein isobarer Prozeß? Und wie verhält sich c_P(T)? Und: Was ist das für eine Kanone 10 kW für 1 m³? |
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enzo1988
Anmeldungsdatum: 13.05.2012
Beiträge: 5
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| enzo1988 Verfasst am: 13. Mai 2012 14:29 Titel: |
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hi franz,
danke für deinen beitrag!
| Zitat: | | Wurde die unumgängliche Aufheizung des Ventilators selber berücksichtigt? |
Was meinst du damit genau? Ich habe jetzt angenommen, dass der Ventilator mit 15KW angetrieben wird und das effektiv 10 KW zur Verfügung stehen um die Luft zu verwirbeln.
| Zitat: | | Warum ein isobarer Prozeß? |
normalerweise wäre es ein isochorer prozeß, oder? als muss mit cv anstatt cp gerechnet werden?
| Zitat: | | Und wie verhält sich c_P(T)? |
Für cp hab ich näherungsweise 1,004 KJ/kg/K angesetzt und somit in erster näherung für eine überschlagsrechung die temperaturabhänigkeit der spez. wärmekapazität vernachlässigt. aber wahr. darf nicht mit cp gerechnet werden, da wir uns in einem abgeschlossenen kessel befinden und damit ist der zustand ja isochor? |
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franz
Anmeldungsdatum: 04.04.2009
Beiträge: 11583
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| franz Verfasst am: 13. Mai 2012 14:48 Titel: |
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Hallo!
Entschuldige meine technische Naivität; ich hatte den Ventilator innerhalb eines geschlossenen Behältnisses gesehen. Er hätte sich dann auf jeden Fall miterwärmt (1 kg Eisen ~ 100 kJ), für das Gas wäre c_v anzunehmen. (Ist das für solche großen Bereiche überhaupt konstant?)
Oder steht dieses Gerät außerhalb, dann strömt doch Gas rein und raus?  |
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enzo1988
Anmeldungsdatum: 13.05.2012
Beiträge: 5
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| enzo1988 Verfasst am: 13. Mai 2012 15:09 Titel: |
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| Zitat: | | ich hatte den Ventilator innerhalb eines geschlossenen Behältnisses gesehen. |
richtig, der ventilator befindet sich innerhalb eines behälters. das hast du richtig verstanden! |
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enzo1988
Anmeldungsdatum: 13.05.2012
Beiträge: 5
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| enzo1988 Verfasst am: 13. Mai 2012 18:34 Titel: |
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niemand eine idee? |
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gast15
Gast
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| gast15 Verfasst am: 13. Mai 2012 22:42 Titel: |
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| enzo hat Folgendes geschrieben: | | Irgendwie finde ich dieses Ergebnis unplausibel. So schnell kann doch nicht die Temperatur ansteigen |
Die Propeller erhitzen sich natürlich auch,was das Ganze verzögert
Auf 30s vielleicht |
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gast15
Gast
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| gast15 Verfasst am: 13. Mai 2012 22:50 Titel: |
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Ich sehe gerade franz hatte die Idee mit dem "Miterwärmen" auch schon
Und ja cp bzw cv kann man hier für eine Abschätzung als konstant annehmen |
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