Technische Wärmeübertrager

Zusammenfassung

Zur Berechnung verschiedener technischer Aufgaben benutzt, man oft den Wärmedurchgangskoeffizienten k. Dieser umfaßt mehrere, nacheinander liegende Wärmewiderstände, so z.B. bei einer Wand den Wärmeübergang vom wärmeabgebenden Fluid an die eine Seite der Wand, die Wärmeleitung in der Wand selbst und den Wärmeübergang auf der anderen Seite. Im Beharrungszustand ist der Wärmestrom

$$ \dot{Q} = k({{T}_{1}} - {{T}_{2}})A, $$

(2.1)

worin k in W/(m²K) den Wärmedurchgangskoeffizienten, (T₁ – T₂) den gesamten Temperaturunterschied zwischen den Fluiden vor und hinter der Wand und A die Fläche des Wärmedurchgangs bedeuten. Auf diese Weise muß man die oft uninteressanten Zwischentemperaturen, die aber trotzdem im Bedarfsfalle leicht ermittelt werden können. Nach Gl. (1.6) war bei Einführung des Wärmewiderstandes

$$ \dot{Q} = ({{T}_{1}} - {{T}_{2}})\frac{1}{W}, $$

(2.2)

woraus

$$ k = \frac{1}{{AW}} $$

(2.3)

folgt. Für hintereinandergeschaltete Widerstände erhält man entsprechend der Gl. (1.23) unter der Berücksichtigung, daß noch Widerstände des konvektiven Wärmeüberganges vorkommen, bei einer aus mehreren Schichten der Dicke δ _a , δ _b , … bestehenden ebenen Wand, Bild 2.1

$$ W = \frac{1} {A}\left\{ {\left. {\frac{1} {{\alpha _1 }} + \frac{{\delta _a }} {{\lambda _{\text{a}} }} + \frac{{\delta _b }} {{\lambda _b }} + \cdots + \frac{1} {{\alpha _2 }}} \right\}} \right. $$

(2.4)