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chr1s1
Anmeldungsdatum: 08.11.2007
Beiträge: 12
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 chr1s1 Verfasst am: 09. Apr 2008 15:56 Titel: Unterdruck beim Schornstein |
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Hallo erstmal, ich bins mal wieder. Hab mal wieder ne Aufgabe die leicht zu sein scheint, zu der ich aber irgendwie keinen Zugang finde.
| Zitat: | Welchen Unterdruck(Zug) erzeugt ein Schornstein an der Feuerungsöffnung, wenn der Schornstein eine Höhe von 50 m hat? Die Rauchgase sollen eine mittlere Temperatur von 200° C haben. Die Dichte beträgt 1,33  bei 0°C und 1000 hPa. Die Außenluft hat eine Dichte von 1,29 bei 0°C und 1000 hPa. Der Unterdruck ist in der Einheit "mm Wassersäule" anzugeben. |
Uns wurde gesagt, dass man zur Lösung nur die ideale Gasgleichung brauchen, jedoch fehlt mir einfach der Ansatz.
Hab mir überlegt, dass man vlt mit der Gasgleichung die Dichte der Rauchgase berechnen könnte und dann den Auftrieb benutzen oder so, aber das scheint ja nicht richtig zu sein, wenn man nur mit der idealen Gasgleichung lösen kann.
Ich hoffe ihr habt nen Ansatz für mich.
mfg
chr1s1 |
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erkü
Anmeldungsdatum: 23.03.2008
Beiträge: 1414
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| erkü Verfasst am: 10. Apr 2008 22:47 Titel: |
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Hi chr1s1,
was läßt Dich an Deinem Ansatz zweifeln? 
gruß erkü
_________________
Das Drehmoment ist der Moment, wo es zu drehen anfängt. :punk: |
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chr1s1
Anmeldungsdatum: 08.11.2007
Beiträge: 12
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| chr1s1 Verfasst am: 11. Apr 2008 13:33 Titel: |
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Nun ja, wie gesagt, uns hat unser Übungleiter gesagt, dass man diese Aufgabe mehr oder weniger nur mit der gasgleichung, darum war ich mir mit meinem Ansatz nicht so sicher und hab hier nachgefragt.
Aber dann werd ich das ma so probieren, ich hab nur noch die Frage ob man die barometrische Höhenformel braucht um die Dichte der Luft am oberen Ende des Schornsteins in 50m Höhe zu berechen oder kann man die als relativ konstant ansehen? |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 11. Apr 2008 13:44 Titel: |
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Nur Mut, probier das einfach mal aus 
Vielleicht rechnest du das ganze erst einmal mit der Annahme, die barometrische Höhenformel habe keinen wesentlichen Einfluss auf diese Aufgabe, und dann kannst du ja zum Spaß mal am Ende vergleichen, wieviel die barometrische Höhenformel im Vergleich zum Effekt dieser Aufgabe ausmacht. (Ich vermute, da wirst du merken, dass man die Höhenabhängigkeit des Druckes durch die barometrische Höhenformel gut vernachlässigen kann.) |
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chr1s1
Anmeldungsdatum: 08.11.2007
Beiträge: 12
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| chr1s1 Verfasst am: 11. Apr 2008 16:33 Titel: |
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Gut, habs ma probiert und bei mir einen kleinen Denkfehler gefunden, oder jedenfalls etwas was mich ein wenig stört.
Also hab zuerst die Dichte der Rauchgase ausgerechnet, dafür hab ich zuerst das Volumen von einem kg Rauchgase berechnet
Nun die vergrößerung des Volumens eines kg Rauchgase mittels Gasgleichung, wobei ich davon ausgegangen bin, dass es isobar abläuft.
Damit die neue Dichte berechnet:
Damit bin ich nun - ganz naiv - in die Gleichung für den Auftrieb rein, die ich zuvor durch die Fläche geteilt habe:
Aber irgendwie gefällt mir dieses vorgehen nicht, man muss doch bestimmt noch irgendetwas machen, da ich ja gar nicht die neu berechnete Dichte verwendet habe. Darum wäre ich für konstruktive Vorschläge sehr dankbar. 
mfg
Update: Ich habe gerade den Druckunterschied zw. den 50m ausgerechnet und - wenn ich mich nicht verrechnet habe - dieser Beträgt genau -632 Pa, also um diesen Wert nimmt der Druck ab, dadurch, dass es mit meinem Ergebnis bei der Rechnung übereinstimmt, bin ich jetzt ein wenig verwirrt. |
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dermarkus
Administrator
Anmeldungsdatum: 12.01.2006
Beiträge: 14788
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| dermarkus Verfasst am: 13. Apr 2008 00:59 Titel: |
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Mit deinem Ergebnis für die Dichte des warmen Rauchgases bin ich einverstanden.
Aber hast du nicht vergessen, diese Dichte in die Formel für den Auftrieb mit einzusetzen? Müsste die nicht statt
| chr1s1 hat Folgendes geschrieben: |
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\cdot V <==> p=g\cdot(\varrho_{L}-\varrho_R)\cdot h)
heißen, wenn dabei die Dichte der Außenluft mit  und die Dichte des Rauchgases mit  bezeichnet wird? (Denn die Auftriebskraft ist ja schließlich nicht gleich der Gewichtskraft auf Außenluft mit dem Volumen des Schornsteins, sondern vielmehr die Differenz zwischen dieser Gewichtskraft und der Gewichtskraft auf das warme Rauchgas mit dem Volumen des Schornsteins.)
Magst du das mal probieren, und vielleicht am Ende mal mit dem vergleichen, was mit einer fertigen Formel für den Kamineffekt wie der aus
http://en.wikipedia.org/wiki/Stack_effect#The_driving_force_for_the_stack_effect
herauskommt?
Helfen dir diese Tipps schon etwas weiter?
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Anmerkung nebenbei:
Die Dichte wird nicht mit dem Formelzeichen  (griechischer Buchstabe Delta) bezeichnet, sondern mit  (das ist der griechische Buchstabe Rho.) |
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