Praxis der Wärmeübertragung
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- Oldwig Krause
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1 Praxis der Wärmeübertragung Grundlagen - Anwendungen - Übungsaufgaben von Rudi Marek, Klaus Nitsche 1. Auflage Hanser München 2010 Verlag C.H. Beck im Internet: ISBN Zu Leseprobe schnell und portofrei erhältlich bei beck-shop.de DIE FACHBUCHHANDLUNG
2 Inhaltsverzeichnis Rudi Marek, Klaus Nitsche Praxis der Wärmeübertragung Grundlagen - Anwendungen - Übungsaufgaben ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter sowie im Buchhandel. Carl Hanser Verlag, München
3 6 Inhaltsverzeichnis 1 Grundlagen der Wärmeübertragung Praktische Bedeutung Wärme, Wärmestrom, Wärmestromdichte Temperatur und Temperaturfelder Wärmetransportmechanismen Arten des Wärmetransports Wärmeleitung Konvektion Wärmestrahlung Fourier sche Wärmeleitungsgleichung Mehrdimensionale instationäre Wärmeleitung mit inneren Wärmequellen Koordinatenunabhängige Schreibweise Eindimensionale instationäre Wärmeleitung Stationäre Wärmeleitung mit Wärmequellen Stationäre Wärmeleitung ohne Wärmequellen Anfangs- und Randbedingungen Anfangsbedingungen Randbedingungen Koppelbedingungen Elektrische Analogie Thermische Widerstände und Leitwerte Spezifische thermische Widerstände und Leitwerte Wärmedurchgangskoeffizient und Wärmedurchgangswiderstand Reihenschaltung thermischer Widerstände Parallelschaltung thermischer Widerstände Thermischer Kontaktwiderstand Beispiele Aufgaben zum Selbststudium Massen- und Energiebilanzen Grundlagen System Kontinuitätsgleichung Erster Hauptsatz der Thermodynamik Hinweise zur Aufstellung von Energiebilanzen Innere Energie und Enthalpie Enthalpieströme Beispiele Aufgaben zum Selbststudium... 94
4 Inhaltsverzeichnis 7 3 Stationäre Wärmeleitung Grundlagen Péclet-Gleichungen für mehrschichtige Bauteile Mehrschichtige ebene Platte Zylinderschalen Kugelschalen Oberflächen- und Schichttemperaturen Stationäre eindimensionale Wärmeleitung mit inneren Wärmequellen Ebene Platte mit Wärmequellen Vollzylinder und Zylinderschale mit Wärmequellen Vollkugel und Kugelschale mit Wärmequellen Stationäre zweidimensionale Wärmeleitung ohne innere Wärmequellen Beispiele Aufgaben zum Selbststudium Rippen und Nadeln Grundlagen Kenngrößen von Rippen Universelle Rippendifferenzialgleichung Rechteckrippen Zylindrische Nadeln Kreisringrippen Weitere Formen von Rippen und Nadeln Optimale Rippen Thermischer Widerstand von Rippen und Nadeln Beispiele Aufgaben zum Selbststudium Instationäre Wärmeleitung Grundlagen Dimensionslose Kennzahlen Dimensionslose Grundgleichung Dimensionslose Anfangs- und Randbedingungen Modelle der instationären Wärmeleitung Ideal gerührter Behälter Halbunendlicher Körper Exakte Lösung für Platte, Zylinder und Kugel Näherungslösung für große Zeiten Kurzzeitnäherung des erweiterten ideal gerührten Behälters Produktansatz bei mehrdimensionaler Wärmeleitung Beispiele Aufgaben zum Selbststudium
5 8 Inhaltsverzeichnis 6 Konvektion Grundlagen Arten von Konvektion Ähnlichkeitstheorie und dimensionslose Kennzahlen Längs angeströmte ebene Platte Quer und schräg angeströmte Zylinder Quer angeströmte Profile Umströmte Kugel Einlaufproblematik bei der Rohr- und Kanalströmung Vollständig ausgebildete Laminarströmung Thermischer Einlauf bei laminarer Strömung Hydrodynamischer und thermischer Einlauf bei laminarer Strömung Vollständig ausgebildete turbulente Rohrströmung Ausgebildete Rohrströmung im Übergangsbereich Nichtkreisförmige Querschnitte Fluidtemperaturänderung in Strömungsrichtung Freie Konvektion Vertikale ebene Platte Vertikaler Zylinder Geneigte ebene Platte Horizontale ebene Platten Horizontaler Zylinder Kugel Freie Konvektion in geschlossenen Fluidschichten Horizontale ebene Schichten Geneigte ebene Schichten Vertikale ebene Schichten Freie Konvektion in offenen Fluidschichten Senkrechte Kanäle Geneigte Kanäle Parallele vertikale Platten Mischkonvektion an umströmten Körpern Beispiele Aufgaben zum Selbststudium Wärmeübertrager Grundlagen Begriffe und Nomenklatur Bauformen von Wärmeübertragern Einseitig konstante Fluidtemperatur Dimensionslose Kennzahlen Wärmeübertrager-Hauptgleichung Gleichstrom-Wärmeübertrager Gegenstrom-Wärmeübertrager Kreuzstrom-Wärmeübertrager Wärmewirkungsgrade von Wärmeübertragern Korrekturfaktor Wärmeübertrager mit Phasenübergang Ablagerungen (Fouling) Beispiele Aufgaben zum Selbststudium
6 Inhaltsverzeichnis 9 8 Wärmestrahlung Grundlagen Wellenlängenbereiche der Strahlung Modell des schwarzen Körpers Strahlungsfunktion des schwarzen Körpers Strahlungsintensität und emittierte Strahlung Auftreffende Strahlung Helligkeit Spektrale Kenngrößen Emissionsgrad Absorption, Reflexion und Transmission Graue und selektive Strahler Kirchhoff sches Gesetz Helligkeit grauer opaker Oberflächen Oberflächenwiderstand für Strahlung Raumwiderstand zweier strahlender Oberflächen Helligkeitsverfahren für Wärmestrahlungsprobleme Wärmestrahlung zwischen zwei Oberflächen Wärmestrahlung zwischen drei Oberflächen Wärmeübergangskoeffizient für Strahlung Strahlungsaustauschkoeffizient Einstrahlzahlen Einstrahlzahlen zwischen zwei Flächen Einstrahlzahlen einer Fläche zu sich selbst Einstrahlzahlen-Algebra Methode der gekreuzten Fäden Einstrahlzahlen einfacher Konfigurationen Strahlungsschutzschirme Beispiele Aufgaben zum Selbststudium Aufgaben aus verschiedenen Themengebieten Anhang Gauß sche Fehlerfunktion Bessel-Funktionen Bessel-Funktionen 1. Art Modifizierte Bessel-Funktionen 1. und 2. Art Zahlentafeln der Bessel-Funktionen Näherungslösung der eindimensionalen instationären Wärmeleitung Stoffwerte Lösungen der Übungsaufgaben... auf CD Literatur 332 Index 337
Praxis der Wärmeübertragung Grundlagen - Anwendungen - Übungsaufgaben
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