Labor Messtechnik Versuch 3 Wärmetauscher

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1 FR Mashinenbau Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite von 8 Versuh 3: Wäreaustausher. Versuhsaufbau.. fang es Versuhes I Versuh weren folgene Theenreise behanelt: - Gleihstro - Gegenstro - Wäreurhgangszahl.. Versuhsaufbau Der Lageplan es Versuhsaufbaus ist in en nahfolgenen beien Bilern argestellt.

2 FR Mashinenbau Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite von 8 An en Absperrventilen ann er Wäretausher wahlweise i Gleihoer Gegenstro betrieben weren. Der Durhfluss es jeweiligen Kreislaufes wir ittels Shwebeörperverfahren bestit un ann an eine Potentioeter eingestellt weren. Tehnishe Daten es Versuhsstanes: Rohrurhesser innen: 5 Wanstäre 0,7 Rohrurhesser außen: Wanstäre 0,9 Isolationswanstäre: 0 wirsae Rohrlänge:,5 Flähe Wäreübertragung: 0,067 ².3. Theoretishe Grunlagen.3.. Parallelströung/Gleihstro Bezeihnungen: : Eintritt : Austritt Energiebilanz un Wäreurhgang an eine Teilsegent er Länge :

3 Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite 3 von 8 HS Koblenz FR Mashinenbau Erittlung er Gleihungen un aufgrun einer Wärebilanz Energiesatz: Integration bis an ie Stelle : Über ie gesate Länge l es Wäretaushers ergibt sih: un ait: Gleihung Gleihlauf Gleihung Gleihlauf Erittlung er Gleihung 3 aufgrun es Wäreurhganges: Bilung von: Integration bis an Stelle : Über ie Gesatlänge l es Wäretaushers ergibt sih: l A wobei l : also: A ie ausgetaushte Wäreleistung i Energebnis einzubeziehen wir folgene forung urhgeführt: Mit Einsetzen von sowie folgt A A ] [

4 FR Mashinenbau Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite 4 von 8 Mit Δ ein un Δ aus ergibt sih shließlih: ein aus A Gleihung 3 Gleihlauf Δein Δ Δ Δ aus Disussion er Kurvenverläufe:.3.. Gegenströung/Gegenstro Bezeihnungen: : Eintritt : Austritt Energiebilanz un Wäreurhgang an eine Teilsegent er Länge :

5 FR Mashinenbau Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite 5 von 8 Erittlung er Gleihungen un aufgrun einer Wärebilanz Energiesatz: Integration bis an ie Stelle : Über ie gesate Länge l es Wäretaushers ergibt sih: un ait: Gleihung Gegenlauf Gleihung Gegenlauf Erittlung er Gleihung 3 aufgrun es Wäreurhganges: Bilung von: Integration bis an Stelle : Über ie Gesatlänge l es Wäretaushers ergibt sih: l wobei : A l also: A ie ausgetaushte Wäreleistung i Energebnis einzubeziehen wir folgene forung urhgeführt: Mit Einsetzen von sowie folgt A [ A ]

6 FR Mashinenbau Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite 6 von 8 Mit Δ ein un Δ aus ergibt sih shließlih: Δ Δ Δaus Disussion er Kurvenverläufe: ein aus A Gleihung 3 Gegenlauf Δein. Versuhsaufgabe un Anleitung zur Durhführung Es ist eine Wasserteperatur von 70 0 C eingestellt. einen stationären therishen Zustan es Vorratsbehälters un es zufließenen Kühlwassers zu erreihen, wir ie Anlage a. 0 Minuten bei ittlerer Durhflussenge in beien Kreisläufen betrieben. Durh ie installierte Heizung a. Heizleistung W wir iese Teperatur onstant gehalten. Bei Einstellen eines neuen Arbeitspuntes uss gewartet weren, bis sih ein quasistationärer Betriebszustan eingestellt hat. Dies auert etwa 30 Seunen. Die Anlage wir zunähst i Gleihstrobetrieb gefahren. Dabei wir i waren un alten Kreislauf stets er gleihe Durhfluss eingestellt. Die einzustellenen Durhflüsse sin: 0,375; 0,75;,5 un 3 Ltr/in. Registrieren Sie jeweils ie Eintrittsteperaturen, ittleren Teperaturen oben un ie Austrittsteperaturen beier Kreisläufe.

7 FR Mashinenbau Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite 7 von 8 Danah wir ie Anlage i Gegenstro betrieben un as obige Versuhsprogra wir wieerholt 0,375; 0,75;,5 un 3 Ltr/in. Beerung: Bei e großen Durhfluss wir ehr Wäre ausgetausht, als von er Heizung zugeführt weren ann. Dazu reiht ie installierte Heizleistung von W niht aus. Die Anlage ann ie vorgegebene Warwassereintrittsteperatur von 70 0 C niht aufreht halten. Hier ann an niht warten, bis sih ein stationärer Arbeitspunt einstellt. Der Zeitpunt er Messung uss entsprehen "shnell" gewählt weren z.b. nah ½ Minute. Auswertung: - Die Messergebnisse sin tabellarish arzustellen. - Die Messergebnisse sin graphish arzustellen wie in.3.. un.3.. bei Disussion er Kurvenverläufe. An.: Für Gleih- un Gegenstro ist je Bil anzufertigen. Da für jee Kurve 3 Teperaturesswerte festliegen Eintritt, Mitte un Austritt soll auh ie Krüung er Kurve ersihtlih sein. - Berehnen Sie für jeen Arbeitspunt: - ie e waren Wasser entnoene Wäreleistung war V ρ war Ein war Aus - e alten Wasser zugeführte Wäreleistung alt V ρ alt Aus alt Ein - ie geittelte ausgetaushte Wäreleistung war alt geittelt - ie logarithish geittelte Teperaturifferenz Gleihstro: Δ line Seite war Ein alt Ein Δ rehte Seite war Aus alt Aus Gegenstro: Δ ann: Δ log Δ line Seite war Ein alt Aus rehte Seite war Aus alt Ein Δ line Seite Δ Δ Δ line Seite rehte Seite - en Wäreurhgangsoeffizient geittelt A Δ log rehte Seite Zahlenwerte: 3 ρ ρ Wasser / ; / 000 g Wasser 483 J g K Disutieren Sie ie ausgetaushte Wäreleistung in Abhängigeit vo Durhfluss un i Vergleih Gleihstro/Gegenstro!

8 FR Mashinenbau Labor Messtehni Versuh 3 Wäretausher Seite 8 von 8 Stellen Sie ie Wäreübergangszahl logarithish graphish ar über e Voluenstro logarithish. Dies sin 4 Wertepaare für en Gleihstro un 4 Wertepaare für en Gegenstro. Eritte Sie ie Steigung einer angenoenen Gerae Methoe "sharfes Hinsehen"! Hilfestellung zur oppel-logarithishen Darstellung: Tippen Sie ie -Fatoren in en Tashenrehner ein un bilen Sie von iese Zahlenwert en 0er Logarithus. Diese Werte nennen Sie y. Desgleihen gilt für en Voluenstro. Dann tragen Sie y linear über auf. y lg [ W K ] Δy Gegenstro Gleihstro Δ Δy Steigung:? Δ V lg Ltr [ ] in