Wärmeübergang - Abgabe

kochikoch · Anmeldungsdatum: 26.07.2006 Beiträge: 5

Hallo,

ich habe ein mittelschweres Problem und zwar fehlen mir ein paar konstanten und eine zündende Idee.

Ich benötige den Wärmeübergangskoeffizient von Wasser zu Stahl und dann von Stahl zu Beton, unter berücksichtigung der spezifischen Wärmekapazität vom Stahl.
So nun mein Problem, wie berechne ich den Übergang vom Wasser zum Stahl und schließlich vom Stahl auf den Beton? Ich benötige dies um eine Aussage treffen zu können, ob eine aktive Kühlung notwendig ist. Das gleiche (mit dem Übergang) gilt dann sicher auch für die Luft, oder?

Wäre sehr dankbar wenn mir jmd helfen könnte.

mfg
kochi

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Der Wärmeübergangskoeffizient beispielsweise von Wasser zu Stahl ist sehr davon abhängig, ob das Wasser ruht oder fließt, und wie die Geometrie der Anordnung aussieht (Wanddicken, Form der Oberflächen, etc.).

Für manche typischen, häufig vorkommenden Fälle gibt es Richtwerte.

So finde ich zum Beispiel Richtwerte für den Wärmeübergangskoeffizient von Wasser um Rohre oder Wasser in Kesseln und Behältern, die sich zwischen rund 500 W(m^2*K) und rund 5000 W/(m^2*K) bewegen.

kochikoch · Anmeldungsdatum: 26.07.2006 Beiträge: 5

Das Wasser ruht in einem Vorratsbehälter, welcher 1000l enthält.
Die Geometrie des Behälters ist Würfelähnlich und aus Edelstahl.
Grundfläche des Behälters, die den Beton berührt ist ca. 1qm, hängt auch ein bissel von meiner Konstruktion ab. Die vier Außenseiten des Behälters, stehen nahezu frei und die Erwärmung der Raumtemp. ist vernachlässigbar, da für eine ordentlich Durchlüftung gesorgt ist.
Wandstärke ist so ca. 5mm.

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dann ist der Wert, zu dem ich was genaueres sagen kann, der Wärmeübergangskoeffizient für "Wasser in Kesseln und Behältern" (ohne Rührwerk), dafür finde ich die Angabe

zwischen 580 W/(m^2*K) und 2300 W/(m^2).

Der Wärmeübergangskoeffizient von "Luft senkrecht zu einer Metallwand" hängt stark davon ab, wie stark sich die Luft bewegt, und liegt offenbar

zwischen rund 10 W/(m^2 * K) (ruhende Luft) und (für "kräftig" bewegte Luft) bis zu knapp 300 W/(m^2*K)

Und den Wärmeübergangskoeffizienten zwischen Metall und Beton habe ich nicht gefunden. Ich vermute, das könnte daran liegen, das er sehr stark davon abhängt, wie der Übergang zwischen beiden genau aussieht (mit Luftspalt dazwischen wird er ziemlich klein sein, mit irgendeinem gut wärmeleitenden weichen Füllmaterial dazwischen wird er dagegen wohl deutlich größer sein. Und die Oberflächen (porös/glatt, ...) haben sicher nochmal einen großen Einfluss, ...).

Wenn ich schätzen sollte, dann wäre ich mir überhaupt nicht so sicher, ob der Beton den Behälter von unten wirklich so stark kühlt, dass er im Vergleich zur Luftkühlung des Behälters eine merkliche Rolle spielt.

kochikoch · Anmeldungsdatum: 26.07.2006 Beiträge: 5

Danke erstmal für die Anwort.
Naja, der Betonboden kühlt schon ordentlich, haben die mir gesagt.
Die hatten in der Firma nen 5000l Tankt, zur Kühlung von irgendwas und die hatten laut ihrer Aussage fast 1000l eingespart, dadurch das ding auf dem Beton stand.

kochikoch · Anmeldungsdatum: 26.07.2006 Beiträge: 5

HAt jemand die alpha vom Wärmeübergangskoeffizient:

Wasser ohne Rührwerk an Kunststoff und dann von Kunststoff zur Luft?
Es wird davon ausgegangen das sich die Luft des Raumes nciht erwärmt und auch nicht zirkulieren kann.

danke im voraus

dermarkus · Administrator Anmeldungsdatum: 12.01.2006 Beiträge: 14788

Dazu finde ich in meinen Quellen keine Werte. Wenn ich raten soll, dann habe ich das Gefühl, dass Kunststoff (da gibts natürlich viele Sorten) eher schlechter Wärme leitet als Metall.