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Praktikum Wärmetransport (Einfluss Strömungsverhalten)

Aufgabe

Es ist ein Doppelrohrwärmeübertrager in den Betriebsarten Gleich- und Gegenstrom zu untersuchen. Pro Betriebsart sollten 1-3 Versuche durchgeführt werden. Dabei sind für verschiedene Volumenströme die sich ergebenden Eingangs- und Ausgangstemperaturen aufzunehmen.Folgende Aufgaben sind zu bearbeiten:

  1. Für einen Versuchspunkt ist der abgegebene mit dem aufgenommenen Wärmestrom zu vergleichen.
  2. Für alle Versuchspunkte sind die abgegebenen Wärmeströme zu berechnen und auszuwerten.
  3. Für alle Versuchspunkte soll der Wärmedurchgangskoeffizient (kexp) auf Basis der Volumenströme und der gemessenen Eingangs- und Ausgangstemperaturen berechnet werden.
  4. Für einen Versuchspunkt ist der Wärmedurchgangskoeffizient über die Ähnlichkeitstheorie zu berechnen (kth) und mit dem experimentell bestimmten Wert zu vergleichen.

Versuchsbedingungen

Es existieren zwei Kreisläufe, ein Warmwasserkreislauf (Innenrohr) und ein Kaltwasserkreislauf (Außenrohr). Als Wärmeübertrager dient ein Doppelrohr aus Kupfer.

  • Maße des Wärmeübertragers Länge: 1500 mm Außendurchmesser des äußeren Rohres(daa): 12 mm Innendurchmesser des äußeren Rohres(dia): 10 mm Außendurchmesser des inneren Rohres(dai): 8 mm Innendurchmesser des inneren Rohres(dii): 6 mm

Empfohlene Versuchsparameter

  • Volumenströme Warmwasser: V 1 . 1,0 l/min 1,2 l/min 1,5 l/min
  • Volumenstrom Kaltwasser: V 2 . Der Kaltwasserstrom kann mittels Stellventil für 3 Volumenströme eingestellt werden: Level 1: ca. 0,8 l/min Level 2: ca. 1,5 l/min Level 3: ca. 2,0 l/min
  • Temperatur Warmwasser: T 1,E Sie ist frei wählbar (empfohlen: 50 °C).
  • Temperatur Kaltwasser: T 2,E Sie ist technologisch vorgegeben und beträgt ca. 18 °C.
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