konvektiver Wärmeübergang

Tamrin · Anmeldungsdatum: 03.11.2010 Beiträge: 9

Hallo Physikfreunde,

wie sitzen gerade in unserer Lerngruppe für techische Wärmelehre und bearbeiten gerade alte Klausuraufgaben. Eine davon lautet kurz gefasst wie folgt.

Es sei ein mit warmer Luft stationär durchströmtes Stahlrohr.
Gegeben ist
die durchschnittliche Innentemperatur

die Umgebungtemperatur

den Innendurchmesser des Rohres

die Dicke des Stahlrohres

den Wärmeleitkoeffizienten von Stahl

und den Wärmeübergangskoeffizienten

Zu berechnen sei nun die Wandinnentemperatur.
Zur Vereinfachung soll der Wärmeübergang durch eine ebene Wand angenommen werden.
Wir haben c.a. 2 Stunden rumgerätselt wie da anzustellen ist.
So wie wie den Wärmeübergnag verstanden haben setzt sich dieser immer aus einem Wärmeleitwiederstand k und der Triebkraft (Temperaturdifferenz) zusammen.
In Formel ausgedrückt also etwa so:

Sollte der Wärmeübergang durch eine oder mehrere Wäde statt finden müssen die Widerstände ähnlich den elekrischen Widerständen addiert werden.

Das Problem hier ist, dass wir ohne den Wärmeübergangskoeffizenten

oder der Wandaußentemperatur einfach nicht weiter wissen. Egal wie wir die Formeln umstellen, es ist immernoch eine Unbekannte vorhanden die wir nicht anders ausdrücken können.

Hier mal unser erster Ansatz:

wobei

Wir hatten dann noch die Idee mit Grassov und Prandtl

zu berechnen, aber wenn das überhaupt gehen sollte bräuchte man dazu ja die Wandinnentemperatur selber wieder.

Habt ihr eine Idee, wir kommen einfach nicht weiter unglücklich

mfg Tamrin

PS: Zur Sicherheit nichmal kleine Anmerkung zu den Indizes:

innen:

wand,innen:

umgebung:

wand, umgebung (oder äußere Wand):

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Hi !

Nach meiner Kenntnis gilt bei Strömung (Wind)

.

Tamrin · Anmeldungsdatum: 03.11.2010 Beiträge: 9

Das würde doch bedeuten, dass die Wandinnentemperatur der inneren Temperatur des durchströmten Rohres enspricht. Kann ich mir irgendwie nicht vorstellen. Immerhin is das ja eine Prüfungsaufgabe.

Angenommen der Wert ist nicht unendlich. Gibt es noch einen Ansatz um auf eine Lösung zu kommen?

mfg Tamrin

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Tamrin · Anmeldungsdatum: 03.11.2010 Beiträge: 9

Hm ok dann müssen wir wohl mal beim Übungsleiter nachfragen wie die Aufgabenstellung gemeint ist. Trotzdem danke für die Hilfe.

mfg