Berechnung von Übergangswärme

Juve88 · Gast

Hallo,

ich habe derzeit ein Problem mit einer Rechnung. Da ich von der Rechnung an für sich keine Idee habe, wie ich beginnen soll, hoffe ich hier um ein paar Ratschläge oder vielleicht auch Lösungsansätze.

ich habe folgendes Problem:

ich besitze einen Kupferzylinder mit 2 Heizpatronen im Zylinder. Um den Zylinder ist eine Spirale aus Edelstahl. Durch diese Edelstahlkapillare fliest Stickstoffgas.

Ich Hoffe das die Abwärme aus dem Kupferzylinder, das Stickstoffgas zu erwärmen.
Jedoch brauchen die Patronen ja eine gewisse Leistung(Temperatur) um dieses zu bewirken....
Daher meine frage, wie viel Temperatur muss der Kupferzylinder abstrahlen um eine Temperatur des Gases um etwa 300°C zu erreichen?

Bitte um Hilfe und Ratschläge.....

Paar Daten:

Kupfer Zylinder Ø20mm
Edelstahlkapillare DiØ2,2
DaØ3,2

magician4 · Anmeldungsdatum: 03.06.2010 Beiträge: 914

da fehlt ein ganzer sack voll daten ehe man da ansatzweise sinnvoll mit rechnen beginnen koennte, und selbst dann ists ein riesenaufriss

selbst fuer ne grobe abschaetzung muesste man zumindest wissen:
- wie innig ist der kontakt zwischen der edelstahlspirale und dem kupfer?
- wieviel "luft" ist da in der konstruktion, i.e. wie gut ist das ganze isoliert, wie stark kann konvektion waerme wegfuehren usw.
- welche stroemungsgeschwindigkeiten des gases schweben dir vor?

momentan kann man daher nix anderes sagen als: T(zylinder) > 300°C

... und da du da ein eher praktisches interesse dran zu haben scheinst: anlage zusammenbauen, anschmeissen, gasaustritts-temperatur messen
sodann isolierung, kontaktsituation (waermeleitpaste kupfer-stahl?) und heizleistung hochsetzen bis du da bist wo du hinwillst
tip: bei dem was ich nach deiner beschreibung so vor augen habe, sollten (a) inniger kontakt --> edelstahlrohl sitzt "stramm" am zylinder, (b) enge wicklung --> luft kann nicht unnoetig rumzirkulieren oder gar nebst deiner waerme abhauen und (c) aussenisolierung hier die haupt-stellhebel darstellen

gruss

ingo

juve88 · Gast

hallo Ingo...

ich habe noch einige daten....der Kontakt zwischen Edelstahl kapillare ist innig an dem Kupferzylinder ran gedrückt...das System befindet sich in einem Edelstahlmantel, wo zwischen edelstahl mantel und kapillare 2mm abstand herscht, die Ströumgsgeschwindigkeit beträgt etwa 20 L/min....die kann aber auch reduziert oder erhört werden.

mir würde schon eine annährung reichen, das ich ungefahr ein Ergebniss darstellen kann.
Leider habe ich keine ahnung von Thermodynamik und hoffe daher auf eure 'Hilfe

vielen dank für eure Hilfe