Hilfe --> Berechnung Aufheizzeit

enzo1988 · Anmeldungsdatum: 13.05.2012 Beiträge: 5

Hallo,

ich möchte gerne die Zeit berechnen in der sich Luft in einem geschlossenen Behälter um ein bestimmtes Delta T aufheizen würde. Die Luft wird durch einen "Ventilator" verwirbelt und so aufgeheizt.
Anbei die Daten:

Volumen des Behälters: 1 m³
Ausgangstemperatur : T0 = 15°C
Zieltemperatur: T1 = 300°C
Druck im Behälter: p = 0,1 bar
spez. Wäremkapazität von Luft: cp = 1,004 KJ/(kg*K)
Antriebsleistung die für den "Ventilator" für die Verwirbelung der Luft zur Verfügung steht: P = 10 kw

Ich bin wie folgt vorgegangen:

Berechnung notw. Wärmeenergie:

(1) W = m*cp*dT

um die Wärmeenergie zu berechnen muss zunächst die Masser der Luft in dem vorhanden Behältervolumen berechnet werden:

mit p*V=m*RL*T0 erhalte ich für die Masse

m = p*V/(RL*T0) = 0,1 bar * 1 m³/(287,1 KJ/(kg*K)*288,15K) = 0,12 kg

somit benötige ich für einen Temperaturanstieg von 15 auf 300°C eine Wärmeenergie von:

W = 0,12 kg*1,004 KJ/(kg*K)*(300-15)K = 34,5 KJ

Nun möchte ich wissen, welche Zeit wird für einen Temperaturanstieg von 15 auf 300°C benötigt, wenn die zur Verfügung stehende Antriebsleistung 10KW beträgt:

t = W/P = 34,5 KJ/ 10 KW = 3,4s

Irgendwie finde ich dieses ergebnis unpluasibel. So schnell kann doch nicht die temperatur ansteigen!? Ich sehe nicht meinen fehler in der rechnung...oder ist meine gedankenansatz von grund auf falsch?

hoffe jemand weiß rat.

LG
Enzo

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Von Abkühlungen abgesehen: Wurde die unumgängliche Aufheizung des Ventilators selber berücksichtigt? Warum ein isobarer Prozeß? Und wie verhält sich c_P(T)? Und: Was ist das für eine Kanone 10 kW für 1 m³?

enzo1988 · Anmeldungsdatum: 13.05.2012 Beiträge: 5

hi franz,

danke für deinen beitrag!

franz · Anmeldungsdatum: 04.04.2009 Beiträge: 11583

Hallo!

Entschuldige meine technische Naivität; ich hatte den Ventilator innerhalb eines geschlossenen Behältnisses gesehen. Er hätte sich dann auf jeden Fall miterwärmt (1 kg Eisen ~ 100 kJ), für das Gas wäre c_v anzunehmen. (Ist das für solche großen Bereiche überhaupt konstant?)

Oder steht dieses Gerät außerhalb, dann strömt doch Gas rein und raus? grübelnd

enzo1988 · Anmeldungsdatum: 13.05.2012 Beiträge: 5

enzo1988 · Anmeldungsdatum: 13.05.2012 Beiträge: 5

niemand eine idee?

gast15 · Gast

gast15 · Gast

Ich sehe gerade franz hatte die Idee mit dem "Miterwärmen" auch schon

Und ja cp bzw cv kann man hier für eine Abschätzung als konstant annehmen