 Verfasst am: 27. Apr 2022 19:21 Titel: |
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| Moin! Ich bin ein wenig weiter gekommen. Zu 1 (Befüllung des Wärmetauschers) habe ich folgende Herleitung und Aufgabe gefunden: http://www.peter-junglas.de/fh/vorlesungen/thermodynamik2/html/kap1-7-2.html http://www.peter-junglas.de/fh/vorlesungen/thermodynamik2/html/exercise5.html Wenn ich nun davon ausgehe, dass die Temperatur der Druckluft vor dem Ventil auch 20°C beträgt, komme ich mit der dortigen Formel auf 99,95 °C (gleiches Ergebnis, da das Verhältnis p1/p2 zufälligerweise identisch ist). Allerdings scheitere ich daran, den Lösungsweg so anzupassen, dass ich eine Temperatur Ta=30°C mit berücksichtigen könnte. Außerdem ist mir aufgefallen, dass mein Satz "Die vom Kompressor einströmende Luft expandiert zwar am Ventil, komprimiert aber auch wieder, sodass diese die Temperatur dieses Anteils nicht verändert." wohl völlig falsch ist. Denn wenn ich 20°C von 4 bar auf 1 bar expandiere, erhalte ich -115,30°C. Wenn ich -115,30°C wieder von 1 bar auf 4 bar komprimiere, lande ich nicht bei 20°C, sondern bei -72,25°C. Könnt ihr mir erklären, warum dies so ist oder ggf. warum die Formel nicht anwendbar ist? Zu 2: Das war einfach, wenn ich davon ausgehe, dass dies ein isochorer Vorgang ist, ist p2 = T2/T1 * p1 = 372,1/373,1 * 4 bar = 3,989 bar, besser ausgedrückt eine Abnahme um 10,72 mbar. Sollte ich hier nicht falsche Annahmen treffen, seht 2. bitte als gelöst an ;-) |
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| Verfasst am: 26. Apr 2022 23:41 Titel: Druckluftbefüllung Wärmetauscher - Erwärmung |
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| Hallo! Meine Thermokenntnisse sind leider ziemlich eingerostet, daher bitte ich euch um Hilfe. Ein Aluminium-Wärmetauscher wird über ein Ventil mit Druckluft befüllt, dann wird das Ventil geschlossen. 1. Durch die Kompression wird die Druckluft erwärmt, klar. Sehe ich das richtig, dass sich im Prinzip nur der Luftanteil, der vorher schon im Wärmetauscher war, komprimiert und erwärmt? Die vom Kompressor einströmende Luft expandiert zwar am Ventil, komprimiert aber auch wieder, sodass diese die Temperatur dieses Anteils nicht verändert. Beide Anteile vermischen sich schließlich zu einer Temperatur dazwischen. 2. Dadurch, dass es ein Wärmetauscher ist, gibt die Druckluft die Wärme vermutlich schnell an die Umgebung ab, wodurch nach dem Schließen des Ventils der Druck langsam wieder fällt. Zu 1: Volumen Wärmetauscher: 4,5 Liter Druck im Wärmetauscher vor Befüllung: 1 bar abs. Druck nach Befüllung: 4 bar abs. Temperaturen Wärmetauscher, Luft darin: 20 °C Temperatur der Druckluft vor dem Ventil: 30 °C Wie kann ich die Temperatur im Wärmetauscher berechnen? Zu 2: Wie berechne ich die Temperatur nach 15 Sekunden? Hierzu braucht man sicherlich die Oberfläche des Wärmetauschers - die habe ich leider nicht. Gehen wir davon aus, dass die Temperatur aus 1) um 1 K gesunken ist. Welcher Druck herrscht dann noch im Wärmetauscher? Vielen Dank für eure Hilfe bei Ansatz und Berechnung dieser Fragestellung ;-) |
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