Wärmeverlust in Überlandrohrleitungen

Hallo!

Ich habe da mal ein thermisches Problem und leider sehr wenig Daten zur verfügung:

Es geht um eine 34 m lange Rohrleitung (Durchmesser 600) in die 80°C warme Luft geblasen wird. Außentemperatur beträgt 25°C. Die Rohrleitung ist nicht isoliert.

Gibt es irgendwelche rechnerischen Möglichkeiten an die Endtemperatur im Rohr zu kommen? Ich habe wie gesagt keine weiteren Werte (k-Wert, alpha oder lamda sind unbekannt!). Den Massentrom müsste man evtl. vorsichtig mit 10 m³/s abschätzen.

Ich suche halt erstmal eine allgemeine Formel wo ich später verschiedene Werte einsetzen kann.

Vielen Dank für jede Hilfe

Sascha

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Sascha Walczak
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Lösen der radialsymmetrischen Differentialgleichungen für Wärmeleitung und Wärmeübergang. Ich würde erst einmal mit nur axialem Temperaturgradienten im Rohr rechnen. Und Wärmeleitung nur radial.

Michael Dahms

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Michael Dahms

Moin,

Michael Dahms hat geschrieben:

Wenn ich das richtig gesehen habe, dann hat das Medium gerade mal eine Verweildauer von 1 Sekunde in dem Rohr. IMO stellt sich weniger die Frage nach der Endtemperatur als eher die nach dem Wärmeverlust. Klar, das bedeutet irgendwie schon das selbe, aber die Annahme einer über die Rohrlänge konstanten innentemperatur ist IMO kein großer Fehler.

Was die radiale Wärmeleitung angeht, das Rohr ist nicht isoliert. Also dünnwandig. Da braucht man nicht mit radialem Wärmestrom rechnen, einfach die Rechnung mit Wärmedurchgang durch eine Platte sollte auch reichen.

Zumindest sind die Vereinfachungen die man damit macht verschwindend im vergleich zu den überragenden Unbekannten in dem System: Nicht isoliert kann ja alles mögliche heißen. Eine Lage Terpappe drumherum macht im Vergleich zum Fehlen einer solche Schicht schon mal viel aus. Und vollkommen offen bleibt die Frage, ob das Rohr im Wasser, in der Erde (wenn ja, dann Grundwasser, Grundwasserstömung?) oder unter freiem Himmel liegt.

Zumindest kann man aber einen Worst-Case abschätzen, bei dem das Rohr selbst Außentemperatur hat. Dann berechnet man nur den Wärmeübergang Luft im Rohr -> Rohr und zwar bei voller Temperaturdifferenz. Der Wert sollte so in der Größenordnung von

20W/m^2/K liegen. Macht bei 60K Temperaturdifferenz und der Länge/Umfang dann ~60m² .... grob gerundet 100kW Wärmeverlust. Huhh, wäre wohl schön, wenn's weniger wäre:-) Aber wenn man bedenkt, wie viel Leistung man braucht um 10m³Luft/s auf 80°C aufzuheizen, dann ist das auch schon wieder gar nicht mal so viel. Ich meine die Heizung schafft es ja 5 Sauenen pro Sekunde auf Betriebstemperatur zu bringen, welche Leistung hat doch gleich ein Saunaofen?

CU Rollo

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Roland Damm

Da hast Du natürlich recht.

Michael Dahms

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Michael Dahms

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