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2. Mein Werdegang. 1961geboren in Berlin1989Dipl.-Ing. Energie- und Verfahrenstechnik, TU-Berlin, Studentische Hilfskraft Mathematik und Bilanzgleichungen1994Dr.-Ing. Verfahrenstechnik, TU-Berlin, Wasserstoffspeicherung, Lehre: Reaktionstechnik, Thermodynamik der Energiewand
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1. Wrmebertrager:Charakteristik,mittlere Temperaturdifferenzund Modellierung Dr. Thomas Nietsch
www.ThomasNietsch.info
10. Nov. 2010
2. 2 Mein Werdegang 1961 geboren in Berlin
1989 Dipl.-Ing. Energie- und Verfahrenstechnik, TU- Berlin, Studentische Hilfskraft Mathematik und Bilanzgleichungen
1994 Dr.-Ing. Verfahrenstechnik, TU-Berlin, Wasserstoffspeicherung, Lehre: Reaktionstechnik, Thermodynamik der Energiewandlung, Luftreinhaltung
1995 Post Doc, Institut Franais du Ptrole, Abgasreinigung
1996 CNRS, Frankreich, Kunststoffproduktion in Extrudern
2001 Rolls-Royce, Hochtemperaturbrennstoffzelle und erneuerbare Energien und Gasturbine
heute Helion/Areva PEM Brennstoffzelle und Elektrolyse
7. Klassifikation von Warmebertragern
8. Einteilung von Wrmebertragern Indirekte Wrmebertrager
Direkte Wrmebertrager
Regeneratoren
9. Indirekte Wrmebertrager
10. Direkte Wrmebertrager
11. Regeneratoren
12. Wrmebertrager
13. Gleichstrom
15. Gleichstrom Vorteile und Nachteile Durch die groe Temperaturdifferenz am Eingang des Wrmetauschers kann in besonders kurzer Zeit eine sehr groe Wrmemenge bertragen werden. Dies kann zum Beispiel bei (temperaturabhngigen) Gleichgewichtsreaktionen ausgenutzt werden, um eine Einstellung des ungnstigeren Gleichgewichtes bei niedrigerer Temperatur zu verhindern.
16. Gegenstrom
18. Gegenstrom Vorteile und Nachteile Die Triebkraft der Wrmebertragung ?T beim Gegenstromwrmetransport kann durch Wahl geeigneter Massestrme und Fluide auf einem wirtschaftlichen Mittelwert gehalten werden und strebt nicht wie beim Gleichstromwrmetransport gegen Ende der Wrmebertragung gegen Null.
Die bertragenen Wrmemengen je Flcheneinheit unterscheiden sich an den einzelnen Austauschflchen beim Gegenstrom nicht so stark wie bei der Gleichstromfhrung.
berschreitung der Gleichgewichtslinie ermglicht, dass das wrmere Fluid mit niedrigerer Temperatur austritt als das kltere Fluid
die Mittelwerte fr die Temperaturdifferenzen liegen bei ausreichender Lnge des Wrmetauschers im Falle des Gegenstroms hher als beim Gleichstrom
? damit bertrgt das wrmere Fluid beim Gegenstromwrmetauscher einen greren Anteil seiner Wrmemenge auf das kltere Fluid als beim Gleichstromwrmetauscher. Der Energieverlust ist somit deutlich niedriger als im Falle des Gleichstromwrmetauschers.
19. Vergleich
20. Kreuzstrom Kreuzstrom fhrt die Stoffstrme so, dass sich ihre Richtungen kreuzen. Diese Stofffhrung liegt im Ergebnis zwischen Gegen- und Gleichstrom.
21. Wrmebertrager-Schaltungen
23. Bilanzgleichung Speicherung = Transport + Wandlung
Knnte Thema
einer eigenen Vorlesung sein
Vorlesungsblock
bung
Um Analogie von Soff-, Impuls- und Energiebertragung zu vertiefen
27. Damit knnen wir berechnen:
Temperatur,
Massestrme, etc.
Aber keine Geometrie, d.h. Wrmebetragergrsse
33. Diese Rechnung ist vielleicht zu ausfhrlich fr eine Vorlesung und knnte Gegenstand einer bung sein
37. Hier knnten einige bungsbeispiele folgen um den Unterschied, Vor- und Nachteile von Gegen- und Gleichstromwrmebertragern zu zeigen.
Messtechnische bungen? Oder Teil eines Praktikums in dem eine Wrmebertrager Bestandteil ist.
38. Analysis of heat exchanger dynamics
39. Counter and Co-Current Heat Exchangers(Note the analogy to series of CSTRs!!):
40. Propagation of temperature in counter current case
41. Rohrbdelwrmebertrager
42. Beispiele Wrmebertrager
49. Verschiedenes Ein Beispiel
Modellierung
Beispiel PEMFC
Analogie Stoffbertragung
Kosten