Forum:  Thermodynamik & Statistische Physik
Thema: Zylinder Isolierung berechnen
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Geraldsturm9
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Dabei seit: 19.09.2020
Mitteilungen: 1
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Themenstart: 2020-09-19 16:05

Hallo an Alle,

leider bin ich kein Spezialist der Thermodynamik. Ich bin nur eine Mechanik-Konstrukteur, der die passende Isolierung für einen Zylinder herausfinden möchte. Deswegen hoffe ich, dass ich hier Hilfe finde.

Ich habe folgendes Problem, die Temperatur des Zylinder ist bekannt. Bei den vorhanden Isolierungen ist die Dicke und der Wärmeleitkoeffizient bekannt. Ist es möglich mit diesen Angaben die Temperatur nach der Isolierung zu berechnen. Wenn ja, wie kann ich diese Berechnung durchführen?

Ich danke jedem der mir bei diesem Problem helfen kann.



StefanVogel
Senior
Dabei seit: 26.11.2005
Mitteilungen: 3708
Aus: Raun
Beitrag No.1, eingetragen 2020-09-20 09:13

Hallo Geraldsturm9,
erstmal herzlich willkommen auf dem Matheplanet!

Der Wärmestrom durch den Hohlzylinder beträgt

\(\dot{Q} =  \lambda_m \cdot \frac{2 \cdot \pi \cdot l}{\ln(r_a) - \ln(r_i)} \cdot (T_i - T_a)\)

(Formel und Variablenbezeichnungen siehe obigen Link dritte METHODE). Für die Innentemperatur nach der Isolierung wäre dann noch notwendig zu wissen, wie groß die Wärmemenge innerhalb des Hohlylinders am Anfang ist. Bei idealer Isolierung bleibt die Innentemperatur konstant. Wegen dem Wärmestrom durch die reale Isolierung nimmt sie aber allmählich ab und das hängt auch davon ab, wie groß die vorhandene Wärmemenge ist. Wenn das Material, welches im Inneren des Hohlzylinders isoliert werden soll, eine höhere Wärmekapazität besitzt, kann es mehr Wärmemenge aufnehmen bei gleicher Temperatur und dann nimmt die Temperatur vergleichsweise langsamer ab.

Viele Grüße,
  Stefan




DrStupid
Senior
Dabei seit: 07.03.2011
Mitteilungen: 618
Aus:
Beitrag No.2, eingetragen 2020-09-20 14:37

2020-09-19 16:05 - Geraldsturm9 im Themenstart schreibt:
die Temperatur des Zylinder ist bekannt

Woraus resultiert diese Temperatur? Gibt es eine Wärmequelle oder Kühlung?




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Druckdatum: 2020-12-05 02:59