1. Home
  2. ⚙ General Engineering Forum (German)
  3. Massestrom bei Verdunstung von H2O berechnen

Massestrom bei Verdunstung von H2O berechnen

Hi,

ich besch=E4ftige mich mit der Implementierung der Verdunstung in ein CFD-Programm (St=F6mungssimmulation). Alle bisherigen Theorien gehen nur bis < 100=B0C (Normaldruck).

Folgende Systembedingungen: Ich habe eine ruhende Wasseroberfl=E4che mit der H=F6he h auf einem Stahlblech mit der Dicke d ( so eine Art "Pf=FCtze"). Wasser und Blech werden von hei=DFer Luft erw=E4rmt, wobei der W=E4rmeeintrag nur auf bzw. =FCber das Wasser wirkt. Es gibt demnach keine "Kochtopfsituation"!! Blech mit Wasser er=E4rmen sich und Wasser verdunstet und k=FChlt - es stellt sich, solange Wasser vorhanden ist, eine K=FChlgrenztemperatur im Wasser-Blech-System ein (ca. 50=B0C).

Wie hoch ist der Massestrom des verdunstenden Wassers?

Bei den bisherigen Ans=E4tzen wurde immer irgendwann mit dem S=E4ttigungsdampfdruck (Magnus-Formel) gerechnet, der in der N=E4he von

100=B0C nach der Magnusformel eine Unstetigkeitsstelle hat und =FCber 100=B0C negativ ist.

Kann mir jemand helfen?!?!

Gruss x-herbert

Reply to
i.steinhardt
Loading thread data ...

snipped-for-privacy@web.de schrieb:

Wenn du ein Temperaturgleichgewicht hast ist die Verdampfungsenthalpie des Wassers multipliziert mit dem verdampfenden Massenstrom an Wasser gleich der abgeführten Wärme. Sofern die überstreichende Luft lediglich Wasser aufnimmt und keine Wärme zu- bzw. abführt.

Warum rechnest du nicht direkt mit der Clausius-Clapeyron Gleichung und Partialdrücken? Die ist definitiv nicht unstetig. Solange du noch flüssiges Wasser hast, ist dessen Temperatur übrigens niemals über

100°C. Es sei denn, du rechnest akribisch mit Grenzflächen/Kapillareffekten.

Ansonsten hast du ein dynamisches Problem. Solange die Luft vergleichsweise trocken ist, nimmt die schnell Wasser auf, der Kühleffekt ist daher hoch. Dann darfst du aber natürlich nicht mit dem Sättigungsdampfdruck rechnen. Mehr kann ich ohne das Problem zu kennen nicht genauer sagen ;-)

Ein F'up wäre nicht schlecht gewesen.

Grüsse aus de.sci.chemie, Ansgar

Reply to
Ansgar Kursawe

Hi Ansgar,

die Clausius-Clapeyron Gleichung muss ich mir mal raussuchen/finden....

Die Temperatur des Wassers ist nie =FCber 100=B0C - soweit klar....

Ich habe zwei verschiedene Prozessfenster

1=2E) anstr=F6mende Luft mit 80=B0C 2=2E) anstr=F6mende Luftmit 120=B0C

Ist die Aufheizung und Verdunstung des Systems Blech+Wasser im Gleichgewicht, stellt sich eine K=FChlgrenztemperatur ein z.B. wird bei

120=B0C der Luft das Blech-Wasser-System nie w=E4rmer als ca. 50=B0C solange noch Wasser vorhanden ist. Die K=FChlgrenztemperatur ist relativ unabh=E4ngig von der Lufttempertur (Druck als konstant angenommen) und wird nur noch von der relativen Luftfeuchtigkeit beeinflusst, d.h. je h=F6her die vorherschende rel. Luftfeuchtigkeit, je h=F6her ist die K=FChlgrenztemperatur.

Ich setze eine interne Masterarbeit eines unserer Studenten um. Darin wurde eine Analogie zur W=E4rmeausbreitung =FCber das Fick'sche Gesetz hergestellt. Darin gibt es nach der sog. Filmtheorie die "Parameter" an der Oberfl=E4che und im "Fernfeld". An der Oberfl=E4che ist soweit alles klar: rel. Luftfeuchtigkeit =3D 100=B0, Temperatur =3D aktuelle K=FChlgrenztempertur (maximal 99,999...=B0C) ---> im Fernfeld ist die rel. Luftfeuchtigkeit z.B. 5% und die Temperatur gleich 120=B0C. Steigt in meinem System die rel. Luftfeuchtigkeit, muss auch die K=FChlgrenztempertur steigen bzw. mein Massestrom weniger werden....

Alles Klaro?? ;-)

Was ist ein "F'up"??

Gruss Ingolf

Reply to
i.steinhardt

snipped-for-privacy@web.de schrieb:

Ein Followup-To, Antworten auf ein Posting werden dadurch in bestimmte Newsgroups gelenkt, meistens eine einzige.

Grüße,

Frank

Reply to
Frank Feger

PolyTech Forum website is not affiliated with any of the manufacturers or service providers discussed here. All logos and trade names are the property of their respective owners.