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Wärmeübertragung: Wärmeleitung
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Wärmeleitung in einem Feststoff > Instationäre Wärmeleitung:

Diagramme für den Temperaturverlauf

WebinarTerminankündigung aus unserem Online-Kurs Thermodynamik:
 Am 13.12.2016 (ab 16:00 Uhr) findet unser nächstes Webinar statt.
Gratis-Webinar (Thermodynamik) Innere Energie, Wärme, Arbeit
- Innerhalb dieses 60-minütigen Webinares wird der 1. Hauptsatz der Thermodynamik für geschlossene Systeme behandelt und auf die innere Energie, Wärme und Arbeit eingegangen.
[weitere Informationen] [Terminübersicht]

Im Folgenden werden die Diagramme zur Bestimmung der dimensionslosen Temperaturdifferenz für die Körpermitte und die Körperoberfläche einer ebenen Platte, einer Hohlkugel und eines Hohlzylinders eingeführt. Die Diagramme sind dem VDI-Wärmeatlas [2013, 11. Aufl, Springer, Berlin, Heidelberg, New York] entnommen worden:

Dimensionslose Temperaturdifferenz, ebene Platte (Instationäre Wärmeleitung)
Dimensionslose Temperaturdifferenz, ebene Platte

In den obigen Diagrammen sind die Fourier-Zahl als Funktion dargestellt. Dabei ist die Biot-Zahl auf der $x$-Achse zu finden und die dimensionlose Temperaturdifferenz auf der $y$-Achse. Im ersten Diagramm ist die dimensionslose Temperaturdifferenz auf der Oberfläche der ebene Platte zu finden und in der zweiten Grafik die dimensionslose Temperaturdifferenz in der Mitte der Platte. Dabei ist $s$ die halbe Dicke der ebenen Platte.

Hohlkugel, dimensionslose Temperaturdifferenz
Dimensionslose Temperaturdifferenz, Hohlkugel

In der obigen Grafik ist die dimensionslose Temperaturdifferenz in Abhängigkeit von der Biot-Zahl sowie der Fourier-Zahl für die Hohlkugel veranschaulicht. Dabei ist $r$ der Radius der Kugel. 

Zylinder, dimensionslose Temperaturdifferenz
Dimensionslose Temperaturdifferenz, Hohlzylinder

Die obige Grafik zeigt die dimensionslose Temperaturdifferenz für die Zylinderoberfläche $\Theta_O$ und für die Mittelachse des Zylinders $\Theta_m$ mit $r$ als Zylinderradius.

Vorstellung des Online-Kurses Wärmeübertragung: WärmeleitungWärmeübertragung: Wärmeleitung
Dieser Inhalt ist Bestandteil des Online-Kurses

Wärmeübertragung: Wärmeleitung

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Diese Themen werden im Kurs behandelt:

[Bitte auf Kapitelüberschriften klicken, um Unterthemen anzuzeigen]

  • Wärmeübertragung: Überblick
    • Einleitung zu Wärmeübertragung: Überblick
  • Arten der Wärmeübertragung
    • Einleitung zu Arten der Wärmeübertragung
  • Wärmeleitung in einem Feststoff
    • Einleitung zu Wärmeleitung in einem Feststoff
    • Stationäre Wärmeleitung
      • Einleitung zu Stationäre Wärmeleitung
      • Fourier'sche Gesetz
      • Wärmeleitung durch eine ebene Wand
        • Einleitung zu Wärmeleitung durch eine ebene Wand
        • Wärmeübergangszahl einer ebenen Wand
        • Wärmeübergangszahl der Grenzschicht
        • Wärmedurchgangszahl einer ebenen Wand
      • Wärmeleitung durch eine zylindrische Wand
        • Einleitung zu Wärmeleitung durch eine zylindrische Wand
        • Wärmeübergangszahl einer zylindrischen Wand
        • Wärmeübergangszahl der Grenzschicht (Hohlzylinder)
        • Wärmedurchgangszahl einer zylindrischen Wand
      • Wärmeleitung durch eine Hohlkugelwand
        • Einleitung zu Wärmeleitung durch eine Hohlkugelwand
        • Wärmeübergangszahl einer Hohlkugelwand
        • Wärmeübergangszahl der Grenzschicht (Hohlkugelwand)
        • Wärmedurchgangszahl einer Hohlkugelwand
      • Widerstände der Wärmeleitung
        • Einleitung zu Widerstände der Wärmeleitung
        • Wärmeübergangswiderstand der Grenzschichten
        • Wärmedurchlasswiderstand
        • Wärmedurchgangswiderstand
        • Wärmewiderstand
      • Wärmeübergang an der Oberfläche
        • Einleitung zu Wärmeübergang an der Oberfläche
        • Unendlich langer Stab
        • Endlich langer Stab
        • Wärmeübergang am Stabende
        • Wärmestrom am Stabanfang
        • Temperaturvorgabe am Stabanfang und -ende
        • Rippenwirkungsgrad
        • Anwendungsbeispiel: Temperaturverlauf
    • Instationäre Wärmeleitung
      • Einleitung zu Instationäre Wärmeleitung
      • Dimensionslose Kennzahlen der instationären Wärmeleitung
      • Diagramme für den Temperaturverlauf
      • Anwendungsbeispiele: Instationäre Wärmeleitung
  • Erzwungene Konvektion
    • Einleitung zu Erzwungene Konvektion
    • Laminare und turbulente Grenzschicht
    • Strömungs- und Temperaturgrenzschicht
    • Reynolds-Zahl und Prandtl-Zahl
    • Nußelt-Zahl
    • Rohrströmungen (kreisförmig)
      • Einleitung zu Rohrströmungen (kreisförmig)
      • Nußelt-Zahl für laminare Rohrströmungen
      • Nußelt-Zahl für turbulente Rohrströmungen
      • Nußelt-Zahl für den Übergangsbereich
      • Richtung des Wärmestroms
      • Nußelt-Zahl für Überschlagsberechnungen
      • Anwendungsbeispiel: Berechnung der Wärmeübergangszahl (turbulente Strömung)
    • Rohrströmungen (nicht kreisförmig)
    • Ringspalte
    • Hydraulische Durchmesser einiger Querschnitte
    • Ebene Platte
    • Quer angeströmte Zylinder (Rohre)
    • Quer angeströmte Rohrreihen
      • Einleitung zu Quer angeströmte Rohrreihen
      • Mittlere Geschwindigkeit im Hohlraumanteil
      • Anordnung und Anzahl der Rohrreihen
    • Rippenrohre
      • Einleitung zu Rippenrohre
      • Geschwindigkeit im engsten Querschnitt
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    • Wärmeübertrager
      • Einleitung zu Wärmeübertrager
      • Anwendungsbeispiel: Wärmeübertrager
  • Freie Konvektion
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    • Freie Konvektion an senkrechter ebener Wand
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