Wärmeübertrager - höchstmöglichste Austrittstemperatur

Cloutburr · Gast

Hey Leute, ich stehle vor einem folgendem Problem:

Es handelt sich um einen Wärmetauscher und Benzol soll von 85°C auf 70°C mit Wasser abgekühlt werden. Das Wasser hat eine Eintrittstemperatur von 12°C.
Am Anfang musste ich den Wärmestrom und die Eintrittstemperatur von Wasser berechnen, was kein Problem darstellte da die Massenströme und Wärmekapazitäten gegeben waren.

Doch nun soll ich den Wasserstrom berechnen der erforderlich ist, damit die Austrittstemperatur des Wassers den größtmöglichen Wert hat. Zunächst für den Gleichstrom.

Überlegt habe ich, dass ja logischerweise auch die Austrittstemperatur des Benzols sinkt. Also nahm ich an, dass die größtmöglichste bzw. kleinste Austrittstemperatur vom Benzol und vom Wasser gleich sein müssen. Und die Austrittstemperaturdifferenz = 0 beträgt.
Hier komme ich nicht mehr weiter, denn wenn ich die zwei Wärmestromgleichungen gleich setze, habe ich ja noch zwei Unbekannte. Wasserstrom und die Austrittstemperatur. Den Wärmestrom der vorherigen Aufgabe kann ich ja nicht nehmen da er sich ja auch ändert.
Und mit der Gleichung der mittleren Temperaturdifferenz kann ich auch nicht arbeiten da man keinen ln(0) ziehen kann.

Ich bin für jeden Hilfe sehr dankbar.

Duke711 · Anmeldungsdatum: 26.01.2017 Beiträge: 435

Der Wärmestrom ändert sich aber nicht. Ein Wärmeübertrager macht nichts anderes als Wärme bzw. Wärmeleistung zu übertragen. Der Wärmestrom ist somit konstant. Die Temperaturen der Fluide ist vom jeweiligen Massenstrom und der spezifischen Wärmekapazität abhängig. Also muss man eine Wärmebilanzgleichung der beiden Fluide aufstellen und gleichsetzen. Somit erhält man dann die gesuchten Größen.