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Beispiel 1a (erweitert): | Beispiel 1a (erweitert): | ||
- | ===== Freie Konvektion (Wärmeübergang zwischen zwei parallelen ebenen Oberflächen) ${\Lambda_{cc}$ ===== | + | ===== Freie Konvektion (Wärmeübergang zwischen zwei parallelen ebenen Oberflächen) ${\Lambda_{cc}}$ ===== |
- | Der hier behandelte Fall kommt gerade bei Bauteilen ziemlich häufig vor: Zwei ebene Flächen stehen einander parallel gegenüber: D.h., sie haben überall den gleichen Abstand d. Wir haben einen ebenen Spalt orthogonal zum Wärmestrom. Um die Situation nicht zusätzlich zu verkomplizieren, | + | Der hier behandelte Fall kommt gerade bei Bauteilen ziemlich häufig vor: Zwei ebene Flächen stehen einander parallel gegenüber: D.h., sie haben überall den gleichen Abstand |
<wrap lo> | <wrap lo> | ||
- | Ein gutes Beispiel ist eine moderne ' | + | Ein gutes Beispiel ist eine moderne ' |
Ein weiteres Beispiel ist ein Spalt in einem Wandaufbau, z.B. bei einem zweischaligen Mauerwerk, wenn dieser nur wenig ' | Ein weiteres Beispiel ist ein Spalt in einem Wandaufbau, z.B. bei einem zweischaligen Mauerwerk, wenn dieser nur wenig ' | ||
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- | Wir überlegen zunächst qualitativ, welche Vorgänge hier stattfinden. Dazu beheizen wir die linke Oberfläche zum Spalt hin auf eine konstante Temperatur // | + | Wir überlegen zunächst qualitativ, welche Vorgänge hier stattfinden. Dazu beheizen wir die linke Oberfläche zum Spalt hin auf eine konstante Temperatur // |
${\displaystyle \Lambda_{cond} = \frac{\lambda}{d}} $ | ${\displaystyle \Lambda_{cond} = \frac{\lambda}{d}} $ | ||
Zeile 47: | Zeile 47: | ||
bestimmen. | bestimmen. | ||
- | Zugleich nimmt aber auch die Dichte der jetzt in der Nähe der beheizten Oberfläche erwärmten Luft ab: Diese erfährt eine Auftriebskraft; | + | Zugleich nimmt aber auch die Dichte der jetzt in der Nähe der beheizten Oberfläche erwärmten Luft ab: Diese erfährt eine Auftriebskraft; |
- | Die Erfahrungen mit den Verglasungen hat gezeigt, dass eine Auslegung der Scheibenabstände (= Dicke des gasgefüllten Spaltes) in der Weise, dass dort im Auslegungsfall | + | Die Erfahrungen mit den Verglasungen hat gezeigt, dass eine Auslegung der Scheibenabstände (= Dicke des gasgefüllten Spaltes) in der Weise, dass dort im Auslegungsfall |
- | $d_{Grenz, | + | $d_{Grenz, |
- | $d_{Grenz, | + | $d_{Grenz, |
- | $d_{Grenz, | + | $d_{Grenz, |
- | auf. Bei kleineren Dicken und/oder kleineren Temperaturdifferenzen bleibt die Strömung laminar, d.h., es kann $\Lambda_{cond}$ für den Wärmedurchlass im Gas angesetzt werden. Für größere Abstände d erweist sich das folgende Modell als überraschend gut zutreffend: Es verblieben an beiden Oberflächen laminare | + | auf. Bei kleineren Dicken und/oder kleineren Temperaturdifferenzen bleibt die Strömung laminar, d.h., es kann weiter |
- | Verwenden wir ein solches vereinfachtes Modell, so sinkt mit zunehmender Dicke des Spaltes der Wärmeduchlasskoeffizient | + | Verwenden wir ein solches vereinfachtes Modell, so sinkt mit zunehmender Dicke des Spaltes der Wärmedurchlasskoeffizient |
${\displaystyle \Lambda_{cc} = \frac{\lambda}{\text{Min}(d, | ${\displaystyle \Lambda_{cc} = \frac{\lambda}{\text{Min}(d, | ||
- | hinreichend genau getroffen. Genauer lassen sich die Durchlasskoeffizienten mit Hilfe der Formeln aus der Ähnlichkeitstheorie der Fluiddynamik ermitteln - so ist das z.B. in [EN 673] beschrieben. Das untenstehende Diagramm vergleicht die Ergebnisse nach [EN 673] (durchgezogene Linien mit Symbolen) mit der durch die obige Gleichung gegebenen | + | hinreichend genau getroffen. Genauer lassen sich die Durchlasskoeffizienten mit Hilfe von Formeln aus der Ähnlichkeitstheorie der Fluiddynamik ermitteln - so ist das z.B. in [EN 673] beschrieben. Das untenstehende Diagramm vergleicht die Ergebnisse nach [EN 673] (durchgezogene Linien mit Symbolen) mit den durch die obige Gleichung gegebenen |
|Füllgas | Luft | Argon | Krypton | |Füllgas | Luft | Argon | Krypton | ||
|empfohlene Dicke d / mm | 20 | 18 | 12 | | |empfohlene Dicke d / mm | 20 | 18 | 12 | | ||
- | |Wärmedurchlassk. $\Lambda_{cc}$ | + | |Wärmedurchlassk. $\Lambda_{cc}$ |
+ | |Wärmeleitf. des\\ Füllgases\\ W/(mK) | 0,250 | 0,168 | 0.09 | | ||
+ | \\ \\ | ||
+ | Das Diagramm zeigt erwartungsgemäß, | ||
- | {{: | + | < |
grundlagen/waermeuebergaenge_ii.txt · Zuletzt geändert: 2023/09/14 09:54 von wolfgang.hasper@passiv.de