Anhang A: Liste der Arbeitsblätter und VBA Functions

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1 Anhang A: Liste der Arbeitsblätter und VBA Functions Es liegen die 35 Arbeitsblätter die in Kapitel 2 beschrieben wurden auf der CD-ROM in zweifacher Ausfertigung für Office 2003 und Office 2007 zur Verwendung vor. Diese 35 Arbeitsblätter beinhalten über 120 verschiedene VBA Functions, die für eigene Zwecke, die Erweiterung von bestehenden oder das Erstellen neuer Arbeitblätter und Mappen, genützt werden können. Durch den beschriebenen modularen Aufbau der einzelnen Funktionen und Arbeitsblätter ist dies auch auf eine einfache und relativ übersichtliche Art und Weise möglich. Abschnitt Arbeitsblätter VBA Functions 2.2 Stoffwerte Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA-Editor mit, Stoffwerte der trockenen Luft 2.2.1_tr.Luft Stoffwerte von Wasser 2.2.2_Wasser Ideale Gase 2.2.3_ideal.Gase Pr_Luft(T) nue_luft(t) lambda_luft(t) cp_luft(t) Pr_Wasser(T) nue_wasser(t) lambda_wasser(t) cp_wasser(t) cp_luft(t) cp_n2(t) cp_o2(t) cp_co2(t) cp_h2o(t) cp_so2(t) 2.3 Gasmischungen Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA-Editor mit, 187

2 2.3.1 Ein Gasstrom 2.3.1_Gasmischungen (für cp_mix werden die Gleichungen von cp_n2 bis cp_so2 verwendet) Mischung zweier Gasströme Berechnungsblatt ohne Zirkelbezug _Mix.2.Ströme Berechnungsblatt mit Zirkelbezug _Mix.2.Ström.Zirk. damit dieses Berechnungsblatt für Office 2003 funktioniert, muss unter Extras Optionen Berechnung Iteration und Manuell angeklickt werden und zwar vor dem Öffnen des Berechnungsblatts. Denn es wird ein Zirkelbezug verwendet um diese Iterationsschleife selbstständig durchführen zu können. 2.4 Konvektiver Wärmeübergang Erzwungene Konvektion M_mix(r_N2, r_o2, r_co2, r_h2o, r_so2) R_mix(M_mix) rho_mix_norm(m_mix) cp_mix(g_n2, g_o2, g_co2, g_h2o, g_so2, T) g_i(i, r_i, M_mix) Q_strom(T, cp_mix, m_strom) rho_mix_b(t, rho_mix_norm) V_strom(m_strom, rho) d_innen(v_strom_b, w) r_i_mix(r_i_1, r_i_2, V_strom_N_1, V_strom_N_2) T_mix(Q_strom_1, Q_strom_2, cp_mix, m_strom_1, m_strom_2) zusätzlich werden alle Funktionen des Berechnungsblattes Mischung idealer Gase gebraucht Modul1 Modul1 (siehe Ein Gasstrom) Modul2 (siehe Mischung zweier Gasströme) Für Office 2007 gilt: Office-Button Excel-Optionen Formeln Iterative Berechnung Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA Editor mit, 188

3 Rohrströmung mit Luft oder Wasser _Rohr_Wasser_Luft Umströmung von Rohren mit Luft oder Wasser _Umstr.Rohr_Wasser (Näherung - ohne Berücksichtigung der Rohrwandtemperatur) Umströmung einer senkrechten Platte mit Luft oder Wasser _Senkr.Platte_Wasser_Luft Pr_Fluid(T,Medium) nue_fluid(t,medium) lambda_fluid(t,medium) w_tats(d_innen,v_strom) T_mittel(T_ein,T_aus) Re(d_innen,w_tats,nue_Fluid) zeta(re) Nu_mittel(Re,Pr_Fluid,zeta,d_innen,l_Rohr) alpha_konv(nu_mittel,lambda_ Fluid,d_innen) Nu_mittel(Re, Pr_Fluid) Nu_staupkt(Re, Pr_Fluid) Die übrigen in diesem Modul verwendeten Functions entsprechen dem Modul Nu_mittel(Re, Pr_Fluid) Nu_staupkt(Re, Pr_Fluid) Diese Potenzgleichungen sind für die Platte angepasst. Nu_staupkt(Re, Pr_Fluid) Freie Konvektion Es müssten die Berechnungsblätter für die erzwungene Konvektion unter Verwendung der Grashof-Zahl umgeschrieben werden. 2.5 Wärmedurchgangszahlen Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA Editor mit, Wärmedurchgangszahl einer ebenen einschichtigen Wand Mit Vorgabe der Wärmeübergangszahlen _ebene.Wand k_0(alpha_i, s, lambda, alpha_a) k_eff(k_0, R_Fi, R_Fa) 189

4 Mit Berechnung der Wärmeübergangszahlen _ebene.Wand.alpha Wärmedurchgangszahl einer mehrschichtigen ebenen Wand 2.5.2_Wand.mehrschichtig Kombination von Modul1 und Modul2 k_0(alpha_i,schicht_sum,alpha_ a) k_eff(k_0,r_fi,r_fa) schicht_sum(n,s_1,s_2,s_3,s_ 4,s_5,s_6, lambda_1, lambda_2, lambda_3, lambda_4, lambda_5, lambda_6) T_wand_innen(q_strom, alpha_i, T_innen) T_wand_next(lambda_i, s_i, T_wand, q_strom) q_strom(k_eff, T_innen, T_außen) Wärmedurchgangszahl eines einschichtigen Rohres Mit Vorgabe der Wärmeübergangszahlen 2.5.3_Rohr Mit Berechnung der Wärmeübergangszahlen _Rohr.alpha k_0(alpha_i,d_i,s,lambda,alpha_a) k_eff(k_0,r_fi,r_fa) Mit erweitert um w_tats_spalt(d_au, D_außen, V_strom) d_hydr(d_au, D_außen) sowie

5 2.5.4 Wärmedurchgangszahl eines mehrschichtigen Roh- k_eff(k_0, R_Fi, R_Fa) Isol_sum(n, di, s_1, s_2, s_3, res s_4, s_5, s_6, lambda_1, 2.5.3_Rohr.mehrschichtig lambda_2, lambda_3, lambda_4, lambda_5, lambda_6) k_0(alpha_i, d_i, d_a, schicht, alpha_a) T_wand_innen(Q_strom, alpha_i, T_innen, A_innen) T_wand_next(d_i, d_a, lambda_i, T_wand, Q_strom, l_rohr) Q_strom(k_eff, T_innen, T_außen) T_wand_außen(Q_strom, alpha_a, T_außen, a_außen) 2.6 Finite Differenzenmethode Temperaturverteilung einer Fläche mit konst. Randtemperaturen FDM_Temp Temperaturverteilung einer Fläche mit Konvektion an den Rändern FDM_Konv Temperaturverteilung einer Fläche mit Wärmequellen und senken FDM_Quell keine es werden die Tabellenfunktionen mmult () für die Matrixmultiplikation und minv() für die Berechnung der Inversen Matrix verwendet. 191

6 2.7 Strahlungswärme Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA Editor mit, Strahlungsaustausch zwischen 2-parallelen oder umschlossenen Flächen 2.7.1_Wärmestrahlung Strahlungsaustausch zwischen 2- allgemeinen Flächen im Raum 2.7.2_Wärmestrahlung_allgemein_Raum 2.8 Instationäre Wärmeübertragung Instationäre Wärmeleitung für kleine Biotzahlen 2.8_Inst_Wärmeleitung epsilon_12(epsilon_1,epsilon_2,a_1,a_2, Anordnung,n,epsilon_i) Q_strahlung(T_1,T_2,epsilon_1 2,A_1) alpha_str(epsilon_12,t_1,t_2) Q_konv_str(alpha_str,A_1,T_1, T_2) Q_strahlung(T_1,T_2,epsilon_1,epsilon_2,phi_12, A_1) alpha_str(epsilon_1,epsilon_2,p hi_12,t_1,t_2) Q_konv_str(alpha_str,A_1,T_1, T_2) phi_21(a_1,a_2,phi_12) Q_str_Ref(T_1,T_2,epsilon_1,e psilon_2,phi_12, phi_21,a_1) Kontr_Reflexion(epsilon_1,epsi lon_2,phi_12, phi_21) Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA-Editor mit, V_zyl(d,h) A_o_zyl(d,h) V_kgl(d) A_o_kgl(d) V_würf(a) A_o_würf(a) L_char(A_o,V) m(rho,v) a(lambda,c,rho) Biot_Zahl(s,lambda,alpha) Gültigkeit(Biot_Zahl) Fourier_Zahl(L_char,a,t) Gültigkeit_Fo(Fourier_Zahl) T_t(alpha,A_o,m,c,t,T_u,T_o) 192

7 Abschnitt Arbeitsblätter VBA Functions 2.9 Verbrennungsrechnung Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA-Editor mit, Heizwert für feste und flüssige Brennstoffe 2.9.1_Hu_fest_flüssig Heizwert für gasförmige Brennstoffe 2.9.2_Hu_gasförmig Verbrennungsrechnung für feste und flüssige Brennstoffe 2.9.3_Verbrennung_fest_ flüssig Verbrennungsrechnung für gasförmige Brennstoffe 2.9.4_Verbrennung_gasförmig 2.10 Wärmetauscher (Wärmeaustauscher) Hu_fest_fl(g_C,g_H,g_S,g_N,g_O, g_w,typ) m_brst_strom(eta_gesamt,p_soll, Hu_fest_fl) m_i_strom(m_brst,i,g_i) Hu_gasförmig(r_H2,r_CO,r_CH4,r _H2S,r_C2H6,r_C3H8,r_C4H10,r_ C5H12) V_N_Brgas_strom(eta_gesamt,P_ soll,hu_gasförmig) Omin_fest_fl(g_C,g_H,g_S,g_O) Lmin_fest_fl(Omin_fest_fl) Ltat_fest_fl(Lmin_fest_fl,lambda) V_i_RG_fest_fl(g_C,g_H,g_S,g_N, g_w,lmin_fest_fl, lambda,i) V_tr_fest_fl(V_CO2,V_SO2,V_N2, V_O2) V_ges_fest_fl(V_tr_fest_fl,V_H2O) Omin_gas(P_H2, P_CO, P_CH4, P_H2S, P_O2, P_C2H6, P_C3H8, P_C4H10, P_C5H12) Lmin_gas(Omin_gas) Ltat_gas(Lmin_gas, lambda) V_i_RG_gas(i, P_H2, P_CO, P_CH4, P_H2S, P_N2, P_CO2, P_O2, P_H2O, P_C2H6, P_C3H8, P_C4H10, P_C5H12, Lmin_gas, lambda) V_tr_gas(V_CO2, V_SO2, V_N2, V_O2) V_ges_gas(V_tr_gas, V_H2O) Im Arbeitsblatt werden die Parameter mit ; getrennt im VBA Editor mit, 193

8 Abschnitt Arbeitsblätter Gleichstromwärmetauscher Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz _Gleichstr.WT Konstruktionsvariante Rohr Mantelrohr _Gleichstr._Rohr _Mantelrohr_WT NTU Methode _NTU_Gleichstr. WT Gegenstromwärmetauscher Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz _Gegenstr.WT VBA Functions T_mittel(T_gr,T_kl) m_strom(t_gr,t_kl,cp,q_strom) T_2_aus(Q_strom,T_2_ein,m_stro m_2,cp_2) delta_t_m_gl(t_1_ein,t_1_aus, T_2_ein,T_2_aus) A_WT(Q_strom, k_schätz, delta_t_m) w_i(d_i, m_strom_i, rho_i) w_a(d_i, s, D_gr_i, m_strom_a, rho_a) L_ges(A_WT, d_i, s) sowie alle Functions von T_mittel(T_gr, T_kl) T_aus_1(Q_strom, T_ein_1, C_fluid) T_aus_2(Q_strom, T_ein_2, C_fluid) NTU(A_WT, k_wt, C_min) C_fluid(m_Fluid, cp_fluid) C_min(C_1, C_2) Q_max(T_1_in, T_2_in, C_min) epsilon_gl(ntu, C_) C_(C_min, C_1, C_2) Q_WT(epsilon_WT, Q_max) delta_t_m_gg(t_1_ein, T_1_aus, T_2_ein, T_2_aus) für alle übrigen Functions siehe

9 Abschnitt Arbeitsblätter Konstruktionsvariante Rohr-Mantelrohr _Gegenstr_Rohr_ Mantel Rohr_WT NTU-Methode _NTU_Gegenstr. WT Kreuzstromwärmetauscher Mittlere logarithmische Temperaturdifferenz _Kreuzstr.WT Näherung für delta_t_m_kr Konstruktionsvariante Taschen-WT _Kreuzstr_ Taschen.WT NTU-Methode _NTU_Kreuzstr.WT Rohrbündelwärmetauscher NTU-Methode-ein Mantelseitiger Durchgang _NTU_Rohrbünde l.wt VBA Functions Bis auf delta_t_m_gg gleich wie bei epsilon_gg(ntu, C_) für alle übrigen Functions siehe Denn Functions von und muss nur delta_t_m_kr(delta_t_m_gg, delta_t_m_gl) hinzugefügt werden. A_ein_aus(länge, breite) n_1(a_wt, h, t) w_fluid(a_ein_aus, n_taschen, rho_fluid, m_strom) b_ges(s_wand, n_1, n_2, b1, b2) sowie in Modul1 alle Functions von epsilon_krz(ntu, C_) und alle übrigen Functions von epsilon_rohrbündel(ntu, C_) A_WT(d_a, n_gänge, n_rohre_gang, L_WT) und alle anderen Functions von