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Hallo MBler,

Ich hab folgendes Problem:
Ein Rohr wird von innen auf 1100°C geheizt und darf am Außendurchmesser maximal 600°C haben. Wie ermittle ich aus dem Innendurchmesser nun den Außendurchmesser, wenn weiter nur die Wärmeleitfähigkeit gegeben ist.

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Ohne weitere Parameter wird das wohl nichts.
Du mußt auch wissen, wie die Wärme innen zugeführt und außen abgeführt wird.

wikipedia.org/.../Wärmedurchgang
astro.uni-wuppertal.de/.../Kap38.pdf

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Irgendwie will ich nicht begreifen, dass es im stationären Fall nicht ausreicht zu wissen welche Oberflächentemperaturen das Rohr hat.
Wenn ich die Heizleistung wüsste, würde ich schon weiterkommen. Aber gehts nicht auch ohne?

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Stationär ist hier nichts. Die Wärme fließt. Die Temperaturen sind abhängig von Wärmezufuhr (Leistung und Übergang) innen und Abfuhr außen.
Liegt das Rohr außen in Flüssigkeit, ist die Temperatur bzw. die nötige Wandstärke niedriger, als wenn es in Luft liegt oder isoliert ist.
Wenn keine Wärme mehr zugeführt wird, gleichen sich die Temperaturen innen und außen aus.

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Gert Dieter 

Tragik ist, wenn manŽs, wie manŽs macht, falsch macht.

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Ja dass in dem Fall sich die Temperaturen ausgleichen würden ist klar. Ich bin explizit von dem Fall ausgegangen dass sich die Temperaturen durch Wärmestrom und Wärmedurchgangswiderstand auf 600 und 1100° einstellen und damit kein "Wärmestau" entsteht.
Aber ich denke ich habe verstanden dass man nicht ohne den Wärmestrom auf ein Ergebnis kommt.

Jetzt bin ich dabei das Rohr zu bilanzieren. Radial geht wie gewohnt der Wärmestrom aus Wärmeleitung und Konvektion heraus. Bei 1000° müsste ich vermutlich die Strahlung berücksichtigen. An der Außenfläche kann ich einfach sagen, dass von der Umgebung (20°C) keine Strahlung absorbiert wird. Aber zwischen Isolierung und Rohr muss ich den Strahlungsaustausch zwischen beiden Oberflächen erfassen.
Dieser Strahlungsaustausch verändert die Beziehungen die für den radialen Wärmedurchgang gelten.
Der Wärmestrom der durch die Rohrwand fließt setzt sich im Spalt jetzt nicht nur aus der Konvektion zusammen, sondern auch aus der Strahlung.

Ohne Strahlung siehts so aus:
Wärmeleitung1 = konvektiver Wärmeübergang1 = konvektiver Wärmeübergang2 = Wärmeleitung2

und mit?
Wärmeleitung1 = konvektiver Wärmeübergang1 + Strahlungsaustausch= konvektiver Wärmeübergang2 + Strahlungsaustausch = Wärmeleitung2

oder
Wärmeleitung1 = konvektiver Wärmeübergang1 + Flächenhelligkeit1= konvektiver Wärmeübergang2 + Flächenhelligkeit2 = Wärmeleitung2

oder ist beides falsch?

[Diese Nachricht wurde von bacengeugn am 29. Feb. 2012 editiert.]

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