Einführung in die Wärmeübertragung

Zusammenfassung

Die Lehre von der Wärmeübertragung untersucht den Transport von thermischer Energie aufgrund von Temperaturunterschieden zwischen benachbarten Systemen (im weiteren mit Wärmetransport bezeichnet) sowie den massegebundenen Energietransport, der bei der Strömung eines Fluids auftritt. Die Richtung des Wärmetransportes ist durch den 2. Hauptsatz der Thermodynamik festgelegt, wonach Wärme von selbst nur von höherer zu niedriger Temperatur transportiert wird. Mit den Gesetzen der Wärmeübertragung wird die Intensität dieses Transportvorganges beschrieben. Die Triebkraft für den Wärmetransport ist der Temperaturunterschied zwischen den betrachteten Systemen. Die Intensität ist aber außerdem sehr stark von den Materialeigenschaften, den Strömungsverhältnissen und den geometrischen Anordnungen abhängig. Für den Ingenieur besteht die Aufgabe darin, die Intensität des Wärmetransportes in der gewünschten Richtung zu beeinflussen. Bei dem Aufgabengebiet der Wärmedämmung oder Wärmeisolation geht es darum, den Wärmetransport möglichst klein zu halten (z. B. Isolierung von Gebäuden). Bei der Heizung oder Kühlung wird ein sehr guter Wärmeübergang angestrebt, um z. B. möglichst geringe Abmessungen und Kosten für die verwendeten Apparate zu erreichen.