{"id":42549,"date":"2019-10-05T05:05:22","date_gmt":"2019-10-05T04:05:22","guid":{"rendered":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/was-ist-geschwindigkeitsgrenzschicht-thermische-grenzschicht-definition\/"},"modified":"2020-03-05T08:46:31","modified_gmt":"2020-03-05T07:46:31","slug":"was-ist-geschwindigkeitsgrenzschicht-thermische-grenzschicht-definition","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.thermal-engineering.org\/de\/was-ist-geschwindigkeitsgrenzschicht-thermische-grenzschicht-definition\/","title":{"rendered":"Was ist Geschwindigkeitsgrenzschicht – thermische Grenzschicht – Definition"},"content":{"rendered":"
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\u00c4hnlich wie sich eine Geschwindigkeitsgrenzschicht entwickelt, wenn Fl\u00fcssigkeit \u00fcber eine Oberfl\u00e4che flie\u00dft, muss sich eine thermische Grenzschicht entwickeln, wenn sich die Massentemperatur und die Oberfl\u00e4chentemperatur unterscheiden.\u00a0W\u00e4rmetechnik<\/div>\n<\/div>\n
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Geschwindigkeitsgrenzschicht<\/h2>\n

Im Allgemeinen, wenn ein Fluid str\u00f6mt \u00fcber eine\u00a0station\u00e4re Oberfl\u00e4che<\/strong>\u00a0, beispielsweise die flache Platte, das Bett eines Fluss, oder die Wand eines Rohrs, wobei\u00a0das Fluid die Oberfl\u00e4che ber\u00fchrt ,\u00a0auf gebracht\u00a0Rest<\/strong>\u00a0durch die\u00a0Scherbeanspruchung<\/strong>\u00a0zu an der Wand.\u00a0Der Bereich, in dem sich die Str\u00f6mung von der Geschwindigkeit Null an der Wand bis zu einem Maximum im Hauptstrom der Str\u00f6mung einstellt, wird als\u00a0Grenzschicht bezeichnet<\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Das Konzept der Grenzschichten ist sowohl in der viskosen Fluiddynamik als auch in der Theorie der W\u00e4rme\u00fcbertragung von Bedeutung.<\/p>\n

Grundlegende Eigenschaften aller\u00a0laminaren und turbulenten Grenzschichten<\/strong>\u00a0werden in der sich entwickelnden Str\u00f6mung \u00fcber eine flache Platte gezeigt.\u00a0Die Stufen der Bildung der Grenzschicht sind in der folgenden Abbildung dargestellt:<\/p>\n

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

Die Grenzschichten<\/strong>\u00a0k\u00f6nnen\u00a0abh\u00e4ngig vom Wert\u00a0der\u00a0<\/strong>Reynolds-Zahl<\/a><\/strong>\u00a0entweder\u00a0laminar<\/strong>\u00a0oder\u00a0turbulent sein<\/strong>\u00a0.<\/p>\n

Siehe auch:\u00a0Grenzschicht<\/a><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

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Thermische Grenzschicht<\/h2>\n

\"thermische<\/a>\u00c4hnlich wie sich eine\u00a0Geschwindigkeitsgrenzschicht<\/strong>\u00a0entwickelt, wenn Fl\u00fcssigkeit \u00fcber eine Oberfl\u00e4che flie\u00dft,\u00a0muss sich\u00a0eine\u00a0thermische Grenzschicht<\/strong>\u00a0entwickeln, wenn sich die Massentemperatur und die Oberfl\u00e4chentemperatur unterscheiden.\u00a0Betrachten Sie den Durchfluss \u00fcber eine isotherme flache Platte bei einer konstanten Temperatur der\u00a0T-\u00a0Wand<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0An der Vorderkante ist das Temperaturprofil gleichm\u00e4\u00dfig mit\u00a0T\u00a0bulk<\/sub><\/strong>\u00a0.\u00a0Fluidpartikel, die mit der Platte in Kontakt kommen, erreichen ein thermisches Gleichgewicht bei der Oberfl\u00e4chentemperatur der Platte.\u00a0Zu diesem Zeitpunkt erfolgt der Energiefluss an der Oberfl\u00e4che\u00a0ausschlie\u00dflich durch Leitung<\/strong>.\u00a0Diese Teilchen tauschen Energie mit denen in der angrenzenden Fl\u00fcssigkeitsschicht aus (durch Leitung und Diffusion), und Temperaturgradienten entwickeln sich in der Fl\u00fcssigkeit.\u00a0Der Bereich des Fluids, in dem diese Temperaturgradienten vorliegen, ist die\u00a0thermische Grenzschicht<\/strong>\u00a0.\u00a0Sein\u00a0Dicke<\/strong>\u00a0,\u00a0\u03b4\u00a0t<\/sub><\/strong>\u00a0, wird typischerweise als der Abstand von dem K\u00f6rper definiert ,\u00a0bei dem die Temperatur 99% der Temperatur von einer nichtviskosen L\u00f6sung gefunden ist.\u00a0Mit zunehmendem Abstand von der Vorderkante dringen die W\u00e4rme\u00fcbertragungseffekte weiter in den Strom ein und die thermische Grenzschicht w\u00e4chst.<\/p>\n

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

Das Verh\u00e4ltnis dieser beiden Dicken (Geschwindigkeits- und thermische Grenzschichten) wird durch die\u00a0<\/span>Prandtl-Zahl bestimmt<\/span><\/a>\u00a0, die als\u00a0<\/span>Verh\u00e4ltnis<\/span><\/strong>\u00a0von\u00a0<\/span>Impulsdiffusionsverm\u00f6gen<\/span><\/strong>\u00a0zu\u00a0<\/span>thermischem Diffusionsverm\u00f6gen definiert ist<\/span><\/strong><\/a>\u00a0.\u00a0Eine Prandtlsche Zahl von Eins zeigt an, dass Impuls und W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit vergleichbar sind und Geschwindigkeit und thermische Grenzschichten fast miteinander \u00fcbereinstimmen.\u00a0Wenn die Prandtl-Zahl kleiner als 1 ist, was bei Luft unter Standardbedingungen der Fall ist, ist die thermische Grenzschicht dicker als die Geschwindigkeitsgrenzschicht.\u00a0Wenn die Prandtl-Zahl gr\u00f6\u00dfer als 1 ist, ist die thermische Grenzschicht d\u00fcnner als die Geschwindigkeitsgrenzschicht.\u00a0Luft bei Raumtemperatur hat eine\u00a0<\/span>Prandtl-Zahl<\/span><\/strong>\u00a0von\u00a0<\/span>0,71<\/span><\/strong>\u00a0und f\u00fcr<\/span>Wasser<\/span><\/a>\u00a0bei 18 \u00b0 C liegt bei etwa\u00a0<\/span>7,56<\/span><\/strong>\u00a0, was bedeutet, dass die W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit f\u00fcr Luft dominanter ist als f\u00fcr Wasser.<\/span><\/p>\n

\u00c4hnlich wie bei der\u00a0<\/span>Prandtl-\u00a0<\/span><\/strong><\/a>Zahl<\/span><\/strong><\/a>\u00a0bezieht sich\u00a0die\u00a0Lewis-Zahl<\/strong><\/a>\u00a0physikalisch auf die relative Dicke der thermischen Schicht und der Grenzschicht f\u00fcr den Stoff\u00fcbergang (Konzentration).\u00a0Die\u00a0<\/span>Schmidt-Zahl<\/span><\/strong><\/a>\u00a0bezieht sich physikalisch auf die relative Dicke der Geschwindigkeitsgrenzschicht und der Stoff\u00fcbergangsgrenzschicht (Konzentrationsgrenzschicht).<\/span><\/p>\n

\"Lewis-Nummer<\/a><\/p>\n

Dabei ist n = 1\/3 f\u00fcr die meisten Anwendungen in allen drei Beziehungen.\u00a0Diese Beziehungen gelten im Allgemeinen nur f\u00fcr\u00a0<\/span>laminare Str\u00f6mungen<\/span><\/a>\u00a0und nicht f\u00fcr\u00a0<\/span>turbulente Grenzschichten,<\/span><\/a>\u00a0da in diesem Fall turbulentes Mischen die Diffusionsprozesse dominieren kann.<\/span><\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

……………………………………………………………………………………………………………………………….<\/p>\n

Dieser Artikel basiert auf der maschinellen \u00dcbersetzung des englischen Originalartikels. Weitere Informationen finden Sie im Artikel auf Englisch. Sie k\u00f6nnen uns helfen. Wenn Sie die \u00dcbersetzung korrigieren m\u00f6chten, senden Sie diese bitte an: translations@nuclear-power.com oder f\u00fcllen Sie das Online-\u00dcbersetzungsformular aus. Wir bedanken uns f\u00fcr Ihre Hilfe und werden die \u00dcbersetzung so schnell wie m\u00f6glich aktualisieren. Danke.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

\u00c4hnlich wie sich eine Geschwindigkeitsgrenzschicht entwickelt, wenn Fl\u00fcssigkeit \u00fcber eine Oberfl\u00e4che flie\u00dft, muss sich eine thermische Grenzschicht entwickeln, wenn sich die Massentemperatur und die Oberfl\u00e4chentemperatur unterscheiden.\u00a0W\u00e4rmetechnik Geschwindigkeitsgrenzschicht Im Allgemeinen, wenn ein Fluid str\u00f6mt \u00fcber eine\u00a0station\u00e4re Oberfl\u00e4che\u00a0, beispielsweise die flache Platte, das Bett eines Fluss, oder die Wand eines Rohrs, wobei\u00a0das Fluid die Oberfl\u00e4che ber\u00fchrt ,\u00a0auf … Weiterlesen<\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":[],"categories":[9],"tags":[],"yoast_head":"\nWas ist Geschwindigkeitsgrenzschicht - thermische Grenzschicht - Definition<\/title>\n<meta name=\"description\" content=\"\u00c4hnlich wie sich eine Geschwindigkeitsgrenzschicht entwickelt, wenn Fl\u00fcssigkeit \u00fcber eine Oberfl\u00e4che flie\u00dft, muss sich eine thermische Grenzschicht entwickeln, wenn sich die Massentemperatur und die Oberfl\u00e4chentemperatur unterscheiden. 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