{"id":42404,"date":"2019-10-04T14:56:25","date_gmt":"2019-10-04T13:56:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-zwangskonvektion-definition\/"},"modified":"2021-06-08T10:52:13","modified_gmt":"2021-06-08T09:52:13","slug":"was-ist-erzwungene-konvektion-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-erzwungene-konvektion-definition\/","title":{"rendered":"Was ist erzwungene konvektion – Definition"},"content":{"rendered":"
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Erzwungene Konvektion.\u00a0In diesem Kapitel betrachten wir die Konvektions\u00fcbertragung in Fl\u00fcssigkeitsstr\u00f6men, die von einer \u00e4u\u00dferen Zwangsbedingung herr\u00fchren – erzwungene Konvektion.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Erzwungene Konvektion<\/h2>\n

Wie bereits geschrieben, erfolgt die Konvektion durch Advektion, Diffusion oder beides.\u00a0In diesem Kapitel betrachten wir die Konvektions\u00fcbertragung in Fl\u00fcssigkeitsstr\u00f6men, die von einer \u00e4u\u00dferen\u00a0Zwangsbedingung<\/strong>\u00a0herr\u00fchren –\u00a0\u00a0erzwungene Konvektion<\/strong>\u00a0.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Newtons Gesetz der K\u00fchlung<\/h2>\n

Trotz der Komplexit\u00e4t der\u00a0Konvektion<\/strong>\u00a0wird beobachtet, dass die Geschwindigkeit der Konvektionsw\u00e4rme\u00fcbertragung\u00a0proportional<\/strong>\u00a0zur\u00a0Temperaturdifferenz ist,<\/strong>\u00a0und wird zweckm\u00e4\u00dfigerweise durch das\u00a0Newtonsche Gesetz der K\u00fchlung<\/strong>\u00a0ausgedr\u00fcckt\u00a0, das besagt, dass:<\/p>\n

Die Rate des W\u00e4rmeverlusts eines K\u00f6rpers ist direkt proportional zum Temperaturunterschied zwischen dem K\u00f6rper und seiner Umgebung, vorausgesetzt, der Temperaturunterschied ist gering und die Art der strahlenden Oberfl\u00e4che bleibt gleich.<\/em><\/p>\n

\"Newtons<\/a><\/p>\n

Man beachte ,\u00a0dass\u00a0& Delta; T<\/strong>\u00a0wird von der Oberfl\u00e4che oder die\u00a0gegebene\u00a0Wandtemperatur<\/strong>\u00a0,\u00a0T\u00a0Wand<\/sub>\u00a0<\/strong>und die\u00a0Massetemperatur<\/strong>\u00a0,\u00a0T\u00a0\u221e<\/sub><\/strong>\u00a0, die die Temperatur des Fluids ist ausreichend weit von der Oberfl\u00e4che.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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erzwungene konvektion – Dittus-Boelter-Gleichung<\/h2>\n

F\u00fcr eine vollst\u00e4ndig entwickelte (hydrodynamisch und thermisch)\u00a0\u00a0turbulente Str\u00f6mung<\/a>\u00a0\u00a0in einem glatten kreisf\u00f6rmigen Rohr kann die lokale\u00a0\u00a0Nusselt-Zahl<\/a>\u00a0\u00a0aus der bekannten\u00a0\u00a0Dittus-Boelter-Gleichung erhalten werden<\/strong>\u00a0.\u00a0Die\u00a0\u00a0Dittus-Boelter-Gleichung<\/strong>\u00a0\u00a0ist einfach zu l\u00f6sen, aber bei gro\u00dfen Temperaturunterschieden in der\u00a0\u00a0Fl\u00fcssigkeit<\/a>\u00a0\u00a0ungenauer und f\u00fcr raue Rohre ungenauer (viele kommerzielle Anwendungen), da sie auf glatte Rohre zugeschnitten ist.<\/p>\n

\"Dittus-Boelter-Gleichung<\/a><\/p>\n

Die\u00a0\u00a0Dittus-Boelter-Korrelation<\/strong>\u00a0\u00a0kann f\u00fcr kleine bis m\u00e4\u00dfige Temperaturunterschiede T\u00a0wall<\/sub>\u00a0\u00a0– T\u00a0avg verwendet werden<\/sub>\u00a0, wobei alle Eigenschaften bei einer gemittelten Temperatur T\u00a0avg<\/sub>\u00a0bewertet werden\u00a0.<\/p>\n

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Bei Str\u00f6mungen, die durch gro\u00dfe Eigenschaftsschwankungen gekennzeichnet sind, m\u00fcssen beispielsweise die Korrekturen (z. B. ein Viskosit\u00e4tskorrekturfaktor\u00a0\u00a0\u03bc \/ \u03bc\u00a0<\/strong>Wand<\/sub><\/strong>\u00a0) ber\u00fccksichtigt werden, wie von Sieder und Tate empfohlen.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Kombinierte erzwungene und nat\u00fcrliche Konvektion<\/h2>\n

\"nat\u00fcrliche<\/a>Wie geschrieben wurde, erfolgt die Konvektion durch Advektion, Diffusion oder beides.\u00a0In den vorhergehenden Kapiteln haben wir die Konvektionstransfer in Fl\u00fcssigkeitsstr\u00f6men betrachtet, die von einer externen\u00a0Zwangsbedingung<\/strong>\u00a0herr\u00fchren –\u00a0\u00a0erzwungene Konvektion<\/strong>\u00a0.\u00a0In diesem Kapitel betrachten wir die\u00a0\u00a0nat\u00fcrliche Konvektion<\/strong>\u00a0, bei der jede Fl\u00fcssigkeitsbewegung durch nat\u00fcrliche Mittel wie Auftrieb erfolgt.\u00a0Tats\u00e4chlich gibt es Str\u00f6mungsregime, in denen wir\u00a0beide Zwangsmechanismen<\/strong>\u00a0ber\u00fccksichtigen m\u00fcssen\u00a0\u00a0.\u00a0Wenn die Str\u00f6mungsgeschwindigkeiten niedrig sind, tr\u00e4gt neben der erzwungenen Konvektion auch die nat\u00fcrliche Konvektion bei.\u00a0Ob die freie Konvektion f\u00fcr die W\u00e4rme\u00fcbertragung von Bedeutung ist oder nicht, kann anhand der folgenden Kriterien \u00fcberpr\u00fcft werden:<\/p>\n