ÜBUNGSBEISPIELE AUS DER WÄRMELEHRE

Transkript

1 ÜBUNGSBEISPIELE AUS DER WÄRMELEHRE VON ING. WERNER BERTIES 16., verbesserte Auflage Mit 74 Bildern einem h,s-, h,x- und lg p,/i-diagramm sowie einer Zusammenstellung der Gleichungen Friedr. Vieweg & Sohn Braunschweig/Wiesbaden

2 Inhaltsverzeichnis 1. Grundlagen Allgemeines ;1. Thennodynamisches System SI-Einheiten; Dichte, spezifisches Volumen Gesetze von Gay-Lussac und Boyle-Mariotte Zustandsgieichung Volumen im Normzustand Absoluter Druck 16 Beispiele 1 38." Mol und Molvolumen 31 Beispiele Gasmischungen Mischen von Gasen 37 Beispiele Erster Hauptsatz Spezifische Wärmekapazität Allgemeines Spezifische Wärmekapazität von Gasen Spezifische Wärmekapazität von Gasmischungen Mittlere spezifische Wärmekapazität 49 Beispiele Allgemeine Wärmegleichung, Energie, Zustandsänderungen (Raumänderungsarheit)..-.'.. " i ; Allgemeines Energie der Gase Wärmegleichung der Gase Zustandsänderung bei gleichbleibendem Volumen Zustandsänderung bei gleichbleibendem Druck Zustandsänderung bei gleichbleibender Temperatur Zustandsänderung ohne Wärmezufuhr oder Wärmeentzug 64 7

3 ! 2.8. Polytrope Zustandsänderung, ; Konstruktion der Polytrope nach dem Verfahren von Brauer 66 Beispiele Kreisprozesse, Entropie Allgemeines und 2. Hauptsatz Mittlerer Druck ; Caroof-Prozeß Entropie und Wärmediagramm Entropie der Gase 89 Beispiele Kompressor 97 Beispiele Kompressor mit Stufenbetrieb 109 Beispiele Kreisprozeß der Ottomotoren 115 ' Beispiele Kreisprozeß der Dieselmotoren 124 Beispiele Seiliger-Ycozeß 131 Beispiel 131, Wasserdampf Schmelzen und Erstarren Allgemeines Naßdampf Heißdampf 137. Beispiele Verdampfungsziffer 156 Beispiele 168, 169 \ Entropie des Wasserdampfes r.s-diagramm Ä,s-Diagramm t 160 Beispiele / 5. Dampfmaschine 164 Beispiele Kältekreisprozeß.^ 172 Beispiel lg pji-dia.gta.mm. (Ammoniak). 175 Beispiel

4 7. Verbrennung. ' Luftbedarf und Rauchgaszusammensetzung bei der vollkommenen Verbrennung von gasförmigen Brennstoffen 179 Beispiel > Massenverhältnisse bei der vollkommenen Verbrennung von Gasen, flüssigen und festen Brennstoffen 182 Beispiel Ermittlung des Luftüberschusses aus der Abgasanalyse 184 Beispiele 184, Berechnung eines Verbrennungsdreiecks für gasförmige Brennstoffe nach Ostwald Vollkommene Verbrennung Unvollkommene Verbrennung ', Konstruktion des Verbrennungsdreiecks ' Beispiel Spezifische Verbrennungsenthalpie und spezifischer Heizwert Allgemeines Spezifische Verbrennungsenthalpie und spezifischer Heizwert fester, flüssiger und gasförmiger Brennstoffe 193 Beispiele Feuchte Luft Allgemeines A,a;-Diagramm nach Mollier Mischen feuchter Luft 200 Beispiele Taupunkt von Abgasen 220 Beispiele 204, 205 '! Wärmeübertragung Wärmedurchgang durch die ebene Wand Wärmedurchgang durch die Rohrwand Wärmeübertrager '..,..' 225 Beispiele Wärmeübergang und Anwendung auf den Wärmedurchgang 235 Beispiele J Wärmestrahlung 260 / Beispiele Ausströmung von Gasen und Dampf Kritisches Druckverhältnis.^,.' Ausströmungsgeschwindigkeit Ausströmende Masse Ausströmung von Dampf 268 Beispiele

5 12. Anhang (Tabellen) '...' Stoffeigenschaften einiger Gase Mittlere Zusammensetzung fester und flüssiger Brennstoffe Mittlere Zusammensetzung gasförmiger Brennstoffe Entzündungstemperatur verschiedener Stoffe Spezifische Verbrennungsenthalpie und spezifischer Heizwert einiger Stoffe Mittlere spezifische Wärmekapazität c pm in kj/kg K von Gasen zwischen 0 C und t bei konstantem Druck p = Wahre spezifische Wärmekapazität c p in kj/kg K von Gasen bei konstantem. > Druck p = Wahre molare Wärmekapazität c p in kj/kmol K von Gasen bei konstantem Druck p = Spezifische Wärmekapazität fester und flüssiger Stoffe Zustandsgrößen von Wasser und Dampf nach VDI-Wasserdampftafeln Zustandsgrößen von Wasser und Dampf bei Sättigung nach WukcUowitsch Mittlere spez. Wärmekapazität c p ' ( des überhitzten Wasserdampfes Zustandsgrößen für überhitzten Wasserdampf nach Wukalowitsch Werte für Feuchtluft, Temperatur, Druck, Dampfdichte, Enthalpie, Wassergehalt für Temperaturen von 20 C 95 C Dampftabelle für Ammoniak (NH 3 ) Strahlungszahl G verschiedener Oberflächen Temperaturfaktor ß Wärmeleitfähigkeit von Metallen und Legierungen Wärmeleitfähigkeit von Wärmeschutzstoffen Wärmeleitfähigkeit (Wasser und Wasserdampf) Kennzeichnende Stoff werte für die Wärmeübertragung Dynamische Viskosität r\ Zusammenstellung einiger gebräuchlicher Formeln für den Wärmeübergangskoeffizienten <x Umrechnung von Einheiten 302 Benutzte Formelzeichen 303 Quellenverzeichnis 305 Sachwortverzeichnis 306 ß Zusammenstellung der Gleichungen; h,s-, h,x- und lg ^-Diagramm 10