Zusammenfassung
Bei unseren bisherigen Betrachtungen wurde oft Wärme von einem Körper an einen andern übertragen, aber dabei spielte die Zeit keine Rolle. Wir haben im Gegenteil oft angenommen, daß die Wärme mit verschwindend kleinem Temperaturgefälle und damit unendlich langsam überging. Je langsamer aber die Wärme übertragen wird, um so größer werden die dazu notwendigen Einrichtungen. Die Kenntnis der unter gegebenen Verhältnissen auszutauschenden oder abzuführenden Wärmemengen bestimmt also die Abmessungen von Dampfkesseln, Heizapparaten, Wärmeübertragern usw. Aber auch die Berechnung von elektrischen Maschinen, Transformatoren, hoch beanspruchten Lagern usw. hat wesentlich auf die Möglichkeit der Abfuhr der Verlustwärme Bücksicht zu nehmen. Viele Vorgänge bei hoher Temperatur sind nur bei intensiver Kühlung der Wände möglich (Dieselmotor, Gasturbinen, Brennkammern, Strahldüsen von Raketen usw.). Ferner lassen sich alle Vorgänge, bei denen ein Stoff in einen andern hinein diffundiert, wie bei der Lösung von festen Körpern in Flüssigkeiten, bei der Verdunstung oder bei chemischen Umsetzungen, zum Wärmeaustausch in Parallele stellen, da sie verwandten Gesetzen gehorchen.
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Referenzen
In den folgenden Abschnitten bezeichnen wir Temperaturen mit ϑ, da wir den Buchstaben t für die Zeit gebrauchen.
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Vgl. E. Schmidt: Das Differenzenverfahren zur Lösung von Differentialgleichungen der nichtstationären Wärmeleitung, Diffusion und Impulsausbreitung. Forschg. Ing.-Wes. Bd. 13 (1942), S. 177/85.
Nusselt, W.: Das Grundgesetz des Wärmeüberganges. Gesundh.-Ing. Bd. 38 (1915), S. 477/490.
Vgl. M. Webee: Das allgemeine Ähnlichkeitsprinzip der Physik und sein Zusammenhang mit der Dimensionslehre und der Modell Wissenschaft. Jb. schiffbau-techn. Ges. 1930, S. 274.
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Die Schubspannung ist hier mit dem negativen Vorzeichen versehen, um die Analogie deutlicher hervortreten zu lassen.
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An Stelle von Wärmeaustauscher (heat exchanger) sagen wir hesser Wärmeübertrager (heat transmitter), da es sich dabei um einen Vorgang nur in einer Richtung ohne Gegenleistung in der andern Richtung handelt.
Zur Berücksichtigung der Druckverluste von Wärmeübertragern vgl. E. Schmidt: The Design of Contra-flow Heat Exchangers. The Inst. of Mech. Eng. Proc. 1948, Vol. 159, pag. 351.
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Schmidt, E. (1962). Die Grundbegriffe der Wärmeübertragung. In: Einführung in die Technische Thermodynamik und in die Grundlagen der chemischen Thermodynamik. Springer, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-25916-0_17
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