Wärmeübertragung: Grundlagen
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Würzburg
Vogel Fachbuch
2021
|
| Ausgabe: | 8., überarbeitete und erweiterte Auflage |
| Schriftenreihe: | Kamprath-Reihe
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltstext Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | 289 Seiten Illustrationen, Diagramme 22.5 cm x 16 cm, 500 g |
| ISBN: | 9783834335050 3834335053 |
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|---|---|
| adam_text |
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT
.
5
FORMELZEICHEN
UND
EINHEITEN
.
11
1
EINLEITUNG
.
17
2
WAERMELEITUNG
.
19
2.1
STATIONAERE
WAERMELEITUNG
.
19
2.1.1
WAERMELEITFAEHIGKEIT
.
20
2.1.2
WAERMELEITUNG
DURCH
EINE
EBENE
WAND
.
20
2.1.3
WAERMELEITUNG
DURCH
EINEN
HOHLZYLINDER22
2.1.4
WAERMELEITUNG
DURCH
EINE
HOHLKUGEL
.
24
2.1.5
BERUECKSICHTIGUNG
VON
WAERME-UEBERGANGSWIDERSTAENDEN
BEI
DER
WAERMELEITUNG
.
.
.
25
2.2
WAERMELEITUNG
MIT
GLEICHZEITIGEM
WAERMEUEBERGANG
AN
DER
OBERFLAECHE
.
26
2.2.1
LANGER
STAB
.
27
2.2.2
KURZER
STAB
.
28
2.2.3
WAERMESTROM
AM
STABANFANG
.
30
2.2.4
RIPPEN
WIRKUNGSGRAD
.
31
2.3
INSTATIONAERE
WAERMELEITUNG
.
32
2.3.1
ABLEITUNG
DER
GRUNDGLEICHUNG
.
32
2.3.2
DIFFERENTIALGLEICHUNG
DES
TEMPERATURFELDES
.
33
2.3.3
MATHEMATISCHE
LOESUNG
DES
TEMPERATURFELDES
.
34
2.3.3.1
GRENZBEDINGUNGEN
FUER
DIE
GROESSTMOEGLICHEN
TEMPERATURUNTERSCHIEDE
.
39
2.3.3.2
ASYMPTOTISCHE
NAEHERUNGSGLEICHUNGEN
FUER
DIE
PRAKTISCHE
BERECHNUNG
.
42
2.3.4
ZEICHNERISCHE
LOESUNG
DES
TEMPERATURFELDES
.
43
2.4
GEKOPPELTE
SYSTEME
.
45
2.5
WAERMEAUSGLEICHSPROBLEME
.
47
2.5.1
EIN
KOERPER
MIT
KLEINER
ABMESSUNG
TAUCHT
IN
EIN
GROSSES
FLUIDBECKEN
.
47
2.5.2
EIN
KOERPER
MIT
KLEINEN
ABMESSUNGEN
TAUCHT
IN
EIN
KLEINES,
GEDAEMMTES
FLUIDBECKEN
.
47
2.5.3
ENERGIEZUFUHR
UNTER
ABKUEHLUNG
DES
WAERMETRAEGERS
.
49
2.6
2-DIMENSIONALE
WAERMELEITUNG
.
50
2.7
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
51
3
KONVEKTION
.
67
3.1
WAERMEUEBERGANG
.
67
3.2
NUSSELT-KENNZAHL.
68
3.3
GRENZSCHICHT
.
68
3.3.1
WAERMESTROMGLEICHUNG
DER
TEMPERATURGRENZSCHICHT
.
68
3.3.2
STROEMUNGSGRENZSCHICHT
.
70
3.3.3
TEMPERATURGRENZSCHICHT
.
71
3.3.4
BESTIMMUNG
DER
GRENZSCHICHTDICKEN
AUS
DEM
DRUCKVERLUST
.
72
3.3.5
TURBULENTE
GRENZSCHICHT
.
74
3.4
RANDBEDINGUNGEN
.
80
3.4.1
REYNOLDS-ZAHL
.
80
3.4.2
PRANDTL-ZAHL
.
80
3.4.3
BEZUGSTEMPERATUR
FUER
STOFFWERTE
.
81
3.4.4
RICHTUNG
DES
WAERMESTROMS
.
81
3.4.5
ANLAUFBEDINGUNGEN
.
82
3.4.6
RAUIGKEIT
.
87
3.4.7
GEKRUEMMTE
ROHRE
.
88
3.4.8
NICHTKREISFOERMIGE
QUERSCHNITTE
.
89
3.4.8.1
STROEMUNG
DURCH
RINGSPALTE
.
90
3.4.8.2
EBENER
SPALT
.
91
8
INHALTSVERZEICHNIS
3.5
MEDIEN
MIT
SEHR
KLEINEN
PR-ZAHLEN
(FLUESSIGE
METALLE)
.
91
3.6
UEBERSTROEMTER
EINZELKOERPER
.
92
3.6.1
WAERMEUEBERGANG
IM
STAUPUNKT
.
95
3.7
QUER
ANGESTROEMTE
ROHRREIHEN
UND
ROHRBUENDEL
.
97
3.7.1
ROHRBUENDEL
MIT
UMLENKBLECHEN
.
99
3.8
BERIPPTE
OBERFLAECHEN
.
100
3.8.1
WAERMEUEBERGANG
BEZOGEN
AUF
DEN
ROHRAUSSENDURCHMESSER
D
A
.
100
3.8.2
WAERMEUEBERTRAGUNG
BEZOGEN
AUF
DIE
AEUSSERE
GESAMTOBERFLAECHE
A
.
104
3.9
FREIE
KONVEKTION
.
108
3.9.1
FREIE
KONVEKTION
IN
FLUIDSCHICHTEN
.
111
3.9.2
FREIE
KONVEKTION
BEI
LUFT
.
112
3.9.3
UEBERLAGERUNG
VON
ERZWUNGENER
UND
FREIER
STROEMUNG
.
112
3.9.3.1
UEBERLAGERUNG
VON
FREIER
UND
ERZWUNGENER
KONVEKTION
BEI
LUFT
.
113
3.10
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
115
4
KONDENSATION
.
127
4.1
FILMKONDENSATION
BEI
RUHENDEM
SATTDAMPF
.
127
4.1.1
FILMDICKE
.
127
4.2
DIMENSIONSLOSE
DARSTELLUNG
.
129
4.3
TURBULENTE
KONDENSATSTROEMUNG
.
130
4.4
GENEIGTE
WAND
UND
WAAGERECHTE
ROHRE
.
130
4.5
KONDENSATION
VON
STROEMENDEM
SATTDAMPF
.
131
4.6
KONDENSATION
VON
UEBERHITZTEM
DAMPF
(HEISSDAMPF)
.
132
4.7
KONDENSATION
VOM
DAEMPFEN
MIT
INERTEN
GASEN
.
132
4.8
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
134
5
VERDAMPFUNG
.
141
5.1
SIEDEN
BEI
FREIER
KONVEKTION
.
143
5.2
BLASENSIEDEN
.
143
5.3
KRITISCHE
WAERMESTROMDICHTE
.
146
5.4
FILMSIEDEN
.
146
5.5
VERDAMPFUNG
MIT
ERZWUNGENER
STROEMUNG
IN
ROHREN
.
147
5.5.1
1-PHASIGE
FLUESSIGKEITSSTROEMUNG
.
149
5.5.2
UNTERKUEHLTES
SIEDEN
.
149
5.5.3
BLASENSIEDEN
(SAETTIGUNGSSIEDEN)
.
149
5.5.4
STILLES
SIEDEN
.
151
5.5.5
FILMSIEDEN
.
152
5.5.6
KRITISCHE
WAERMESTROMDICHTE
.
152
5.6
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
154
6
STRAHLUNG
.
159
6.1
GRUNDGESETZ
DER
TEMPERATURSTRAHLUNG
.
160
6.2
DAS
STEFAN-BOTTZMANNSCHE
GESETZ
.
161
6.3
DIE
LAMBERTSCHEN
GESETZE
.
164
6.3.1
SPEKTRALE
STRAHLDICHTE
EINER
SCHWARZEN
FLAECHE
.
165
6.4
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
.
168
6.4.1
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
IN
EINEM
OFFENEN
SYSTEM
.
168
6.4.2
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
IN
EINEM
UMSCHLOSSENEN
SYSTEM
.
176
6.4.3
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
ZWISCHEN
MEHREREN
OBERFLAECHEN
.
176
6.4.4
STRAHLUNG
AN
ROHRREIHEN
.
178
6.5
STRAHLUNG
VON
GASEN
.
179
6.5.1
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
ZWISCHEN
GAS
UND
WAND
.
183
6.6
STAUBSTRAHLUNG
.
185
6.6.1
GAS
UND
STAUBSTRAHLUNG
.
187
6.7
WAERMESTRAHLUNG
VON
FLAMMEN
.
188
6.7.1
FLAMMENABMESSUNGEN
.
188
6.7.2
FLAMMENTEMPERATUREN
.
189
6.7.3
WAERMEUEBERTRAGUNG
IM
FLAMMENRAUM
.
190
6.7.4
EMISSIONSGRAD
E
H
DER
FLAMME
.
190
INHALTSVERZEICHNIS
9
6.8
WAERMEUEBERGANGSKOEFFIZIENT
DURCH
STRAHLUNG
.
191
6.9
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
193
7
SPEZIALFORMEN
DER
WAERMEUEBERTRAGUNG
.
201
7.1
WIRBELSCHICHT
.
201
7.1.1
DRUCKVERLUST
DER
WIRBELNDEN
PARTIKELMASSE
.
201
7.1.2
GRENZGESCHWINDIGKEITEN
.
202
7.1.3
WAERMEUEBERGANG
.
202
7.2
WAERMEROHR
.
203
7.2.1
KAPILLARDRUCK
.
203
7.3
RUEHRKESSEL
.
205
7.3.1
WAERMEUEBERTRAGUNG
DURCH
AUFGESCHWEISSTE
HALBROHRSCHLANGEN
.
206
7.4
RIESELFILME
.
208
7.5
DURCHSTROEMTE
RUHENDE
SCHUETTUNGEN
.
210
7.6
PRALLSTROEMUNG
AUS
EINZELNEN
RUND
UND
SCHLITZDUESEN
.
211
7.7
WAERMEUEBERTRAGUNG
IM
VAKUUMBEREICH
.
212
7.7.1
WAERMEUEBERGANG
IM
GEBIET
MAESSIG
VERDUENNTER
GASE
.
213
8
WAERMEUEBERTRAGUNG
DURCH
STOFFTRANSPORT
.
215
8.1
DIFFUSION
.
215
8.2
STOFFUEBERGANG
.
218
8.3
VERDUNSTUNG
VON
WASSERDAMPF
IN
LUFT
.
221
8.4
WAERMEUEBERTRAGUNG
MITTELS
STOFFSTROM
AM
BEISPIEL
FEUCHTER
LUFT
.
223
8.4.1
PHYSIKALISCHE
VORGAENGE
BEI
DER
ENTFEUCHTUNG
VON
LUFT
.
224
8.4.2
BEFEUCHTUNG
VON
LUFT
(TROCKNUNG)
.
226
8.5
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
230
9
WAERMEDURCHGANG.
237
9.1
BEEINFLUSSUNG
DES
WAERMEDURCHGANGS
MIT
SCHUTZSCHICHTEN
UND
VERSCHMUTZUNG
.
237
9.1.1
FOULINGWIDERSTAND
.
238
10
ZUSAMMENFASSUNG
DER
WICHTIGSTEN
GLEICHUNGEN
.
241
11
STOFFWERTE
.
263
LITERATURVERZEICHNIS
.
281
STICHWORTVERZEICHNIS
.
283 |
| adam_txt |
INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT
.
5
FORMELZEICHEN
UND
EINHEITEN
.
11
1
EINLEITUNG
.
17
2
WAERMELEITUNG
.
19
2.1
STATIONAERE
WAERMELEITUNG
.
19
2.1.1
WAERMELEITFAEHIGKEIT
.
20
2.1.2
WAERMELEITUNG
DURCH
EINE
EBENE
WAND
.
20
2.1.3
WAERMELEITUNG
DURCH
EINEN
HOHLZYLINDER22
2.1.4
WAERMELEITUNG
DURCH
EINE
HOHLKUGEL
.
24
2.1.5
BERUECKSICHTIGUNG
VON
WAERME-UEBERGANGSWIDERSTAENDEN
BEI
DER
WAERMELEITUNG
.
.
.
25
2.2
WAERMELEITUNG
MIT
GLEICHZEITIGEM
WAERMEUEBERGANG
AN
DER
OBERFLAECHE
.
26
2.2.1
LANGER
STAB
.
27
2.2.2
KURZER
STAB
.
28
2.2.3
WAERMESTROM
AM
STABANFANG
.
30
2.2.4
RIPPEN
WIRKUNGSGRAD
.
31
2.3
INSTATIONAERE
WAERMELEITUNG
.
32
2.3.1
ABLEITUNG
DER
GRUNDGLEICHUNG
.
32
2.3.2
DIFFERENTIALGLEICHUNG
DES
TEMPERATURFELDES
.
33
2.3.3
MATHEMATISCHE
LOESUNG
DES
TEMPERATURFELDES
.
34
2.3.3.1
GRENZBEDINGUNGEN
FUER
DIE
GROESSTMOEGLICHEN
TEMPERATURUNTERSCHIEDE
.
39
2.3.3.2
ASYMPTOTISCHE
NAEHERUNGSGLEICHUNGEN
FUER
DIE
PRAKTISCHE
BERECHNUNG
.
42
2.3.4
ZEICHNERISCHE
LOESUNG
DES
TEMPERATURFELDES
.
43
2.4
GEKOPPELTE
SYSTEME
.
45
2.5
WAERMEAUSGLEICHSPROBLEME
.
47
2.5.1
EIN
KOERPER
MIT
KLEINER
ABMESSUNG
TAUCHT
IN
EIN
GROSSES
FLUIDBECKEN
.
47
2.5.2
EIN
KOERPER
MIT
KLEINEN
ABMESSUNGEN
TAUCHT
IN
EIN
KLEINES,
GEDAEMMTES
FLUIDBECKEN
.
47
2.5.3
ENERGIEZUFUHR
UNTER
ABKUEHLUNG
DES
WAERMETRAEGERS
.
49
2.6
2-DIMENSIONALE
WAERMELEITUNG
.
50
2.7
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
51
3
KONVEKTION
.
67
3.1
WAERMEUEBERGANG
.
67
3.2
NUSSELT-KENNZAHL.
68
3.3
GRENZSCHICHT
.
68
3.3.1
WAERMESTROMGLEICHUNG
DER
TEMPERATURGRENZSCHICHT
.
68
3.3.2
STROEMUNGSGRENZSCHICHT
.
70
3.3.3
TEMPERATURGRENZSCHICHT
.
71
3.3.4
BESTIMMUNG
DER
GRENZSCHICHTDICKEN
AUS
DEM
DRUCKVERLUST
.
72
3.3.5
TURBULENTE
GRENZSCHICHT
.
74
3.4
RANDBEDINGUNGEN
.
80
3.4.1
REYNOLDS-ZAHL
.
80
3.4.2
PRANDTL-ZAHL
.
80
3.4.3
BEZUGSTEMPERATUR
FUER
STOFFWERTE
.
81
3.4.4
RICHTUNG
DES
WAERMESTROMS
.
81
3.4.5
ANLAUFBEDINGUNGEN
.
82
3.4.6
RAUIGKEIT
.
87
3.4.7
GEKRUEMMTE
ROHRE
.
88
3.4.8
NICHTKREISFOERMIGE
QUERSCHNITTE
.
89
3.4.8.1
STROEMUNG
DURCH
RINGSPALTE
.
90
3.4.8.2
EBENER
SPALT
.
91
8
INHALTSVERZEICHNIS
3.5
MEDIEN
MIT
SEHR
KLEINEN
PR-ZAHLEN
(FLUESSIGE
METALLE)
.
91
3.6
UEBERSTROEMTER
EINZELKOERPER
.
92
3.6.1
WAERMEUEBERGANG
IM
STAUPUNKT
.
95
3.7
QUER
ANGESTROEMTE
ROHRREIHEN
UND
ROHRBUENDEL
.
97
3.7.1
ROHRBUENDEL
MIT
UMLENKBLECHEN
.
99
3.8
BERIPPTE
OBERFLAECHEN
.
100
3.8.1
WAERMEUEBERGANG
BEZOGEN
AUF
DEN
ROHRAUSSENDURCHMESSER
D
A
.
100
3.8.2
WAERMEUEBERTRAGUNG
BEZOGEN
AUF
DIE
AEUSSERE
GESAMTOBERFLAECHE
A
.
104
3.9
FREIE
KONVEKTION
.
108
3.9.1
FREIE
KONVEKTION
IN
FLUIDSCHICHTEN
.
111
3.9.2
FREIE
KONVEKTION
BEI
LUFT
.
112
3.9.3
UEBERLAGERUNG
VON
ERZWUNGENER
UND
FREIER
STROEMUNG
.
112
3.9.3.1
UEBERLAGERUNG
VON
FREIER
UND
ERZWUNGENER
KONVEKTION
BEI
LUFT
.
113
3.10
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
115
4
KONDENSATION
.
127
4.1
FILMKONDENSATION
BEI
RUHENDEM
SATTDAMPF
.
127
4.1.1
FILMDICKE
.
127
4.2
DIMENSIONSLOSE
DARSTELLUNG
.
129
4.3
TURBULENTE
KONDENSATSTROEMUNG
.
130
4.4
GENEIGTE
WAND
UND
WAAGERECHTE
ROHRE
.
130
4.5
KONDENSATION
VON
STROEMENDEM
SATTDAMPF
.
131
4.6
KONDENSATION
VON
UEBERHITZTEM
DAMPF
(HEISSDAMPF)
.
132
4.7
KONDENSATION
VOM
DAEMPFEN
MIT
INERTEN
GASEN
.
132
4.8
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
134
5
VERDAMPFUNG
.
141
5.1
SIEDEN
BEI
FREIER
KONVEKTION
.
143
5.2
BLASENSIEDEN
.
143
5.3
KRITISCHE
WAERMESTROMDICHTE
.
146
5.4
FILMSIEDEN
.
146
5.5
VERDAMPFUNG
MIT
ERZWUNGENER
STROEMUNG
IN
ROHREN
.
147
5.5.1
1-PHASIGE
FLUESSIGKEITSSTROEMUNG
.
149
5.5.2
UNTERKUEHLTES
SIEDEN
.
149
5.5.3
BLASENSIEDEN
(SAETTIGUNGSSIEDEN)
.
149
5.5.4
STILLES
SIEDEN
.
151
5.5.5
FILMSIEDEN
.
152
5.5.6
KRITISCHE
WAERMESTROMDICHTE
.
152
5.6
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
154
6
STRAHLUNG
.
159
6.1
GRUNDGESETZ
DER
TEMPERATURSTRAHLUNG
.
160
6.2
DAS
STEFAN-BOTTZMANNSCHE
GESETZ
.
161
6.3
DIE
LAMBERTSCHEN
GESETZE
.
164
6.3.1
SPEKTRALE
STRAHLDICHTE
EINER
SCHWARZEN
FLAECHE
.
165
6.4
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
.
168
6.4.1
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
IN
EINEM
OFFENEN
SYSTEM
.
168
6.4.2
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
IN
EINEM
UMSCHLOSSENEN
SYSTEM
.
176
6.4.3
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
ZWISCHEN
MEHREREN
OBERFLAECHEN
.
176
6.4.4
STRAHLUNG
AN
ROHRREIHEN
.
178
6.5
STRAHLUNG
VON
GASEN
.
179
6.5.1
STRAHLUNGSAUSTAUSCH
ZWISCHEN
GAS
UND
WAND
.
183
6.6
STAUBSTRAHLUNG
.
185
6.6.1
GAS
UND
STAUBSTRAHLUNG
.
187
6.7
WAERMESTRAHLUNG
VON
FLAMMEN
.
188
6.7.1
FLAMMENABMESSUNGEN
.
188
6.7.2
FLAMMENTEMPERATUREN
.
189
6.7.3
WAERMEUEBERTRAGUNG
IM
FLAMMENRAUM
.
190
6.7.4
EMISSIONSGRAD
E
H
DER
FLAMME
.
190
INHALTSVERZEICHNIS
9
6.8
WAERMEUEBERGANGSKOEFFIZIENT
DURCH
STRAHLUNG
.
191
6.9
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
193
7
SPEZIALFORMEN
DER
WAERMEUEBERTRAGUNG
.
201
7.1
WIRBELSCHICHT
.
201
7.1.1
DRUCKVERLUST
DER
WIRBELNDEN
PARTIKELMASSE
.
201
7.1.2
GRENZGESCHWINDIGKEITEN
.
202
7.1.3
WAERMEUEBERGANG
.
202
7.2
WAERMEROHR
.
203
7.2.1
KAPILLARDRUCK
.
203
7.3
RUEHRKESSEL
.
205
7.3.1
WAERMEUEBERTRAGUNG
DURCH
AUFGESCHWEISSTE
HALBROHRSCHLANGEN
.
206
7.4
RIESELFILME
.
208
7.5
DURCHSTROEMTE
RUHENDE
SCHUETTUNGEN
.
210
7.6
PRALLSTROEMUNG
AUS
EINZELNEN
RUND
UND
SCHLITZDUESEN
.
211
7.7
WAERMEUEBERTRAGUNG
IM
VAKUUMBEREICH
.
212
7.7.1
WAERMEUEBERGANG
IM
GEBIET
MAESSIG
VERDUENNTER
GASE
.
213
8
WAERMEUEBERTRAGUNG
DURCH
STOFFTRANSPORT
.
215
8.1
DIFFUSION
.
215
8.2
STOFFUEBERGANG
.
218
8.3
VERDUNSTUNG
VON
WASSERDAMPF
IN
LUFT
.
221
8.4
WAERMEUEBERTRAGUNG
MITTELS
STOFFSTROM
AM
BEISPIEL
FEUCHTER
LUFT
.
223
8.4.1
PHYSIKALISCHE
VORGAENGE
BEI
DER
ENTFEUCHTUNG
VON
LUFT
.
224
8.4.2
BEFEUCHTUNG
VON
LUFT
(TROCKNUNG)
.
226
8.5
AUFGABEN
UND
LOESUNGEN
.
230
9
WAERMEDURCHGANG.
237
9.1
BEEINFLUSSUNG
DES
WAERMEDURCHGANGS
MIT
SCHUTZSCHICHTEN
UND
VERSCHMUTZUNG
.
237
9.1.1
FOULINGWIDERSTAND
.
238
10
ZUSAMMENFASSUNG
DER
WICHTIGSTEN
GLEICHUNGEN
.
241
11
STOFFWERTE
.
263
LITERATURVERZEICHNIS
.
281
STICHWORTVERZEICHNIS
.
283 |
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