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Turbine-Wärmestrom: Frage (reagiert)
Status: (Frage) reagiert/warte auf Reaktion Status 
Datum: 15:28 Di 09.07.2013
Autor: Hejo

Aufgabe
Betrachtet werden soll ein Teil einer horizontaler angeordneten, stationär arbeitenden
Schubdüse eines Kerosin-Triebwerkes mit folgenden Ein- und Austrittsparametern: Temperaturverhältnis [mm] t_1/t_2, [/mm] Druckverhältnis [mm] p_1/p_2, [/mm] Durchmesserverhältnis [mm] d_1/d_2. [/mm]
Das Verbrennungsabgas kann als ein Gemisch perfekter Gase bestehend aus Wasserdampf (H2O, Molanteil  [mm] \psi_{H2O}), [/mm] Kohlenmonoxid (CO, Molanteil  [mm] \psi_{CO}) [/mm] und Kohlendioxid (CO2) betrachtet werden. Die mittleren spezi schen Wärmekapazitäten im angegebenen Temperaturbereich
sind [mm] c_p_i. [/mm] Die Eintrittsgeschwindigkeit beträgt [mm] c_1 [/mm] und die mittlere Oberfächentemperatur der Düse [mm] t_{0;D}. [/mm]


Hallo,
ich schreib mal wie ich's gemacht habe und ihr korrigiert mich dann hoffentlich ;-) denn was ich habe ist falsch!
P_{12}+ \dot Q_{12}=\dot m*(h_2-h_1+\frac{c_2^2-c_1^2}{2}) Die Leistung und die potenzielle Energie ist Null.
also brauche ich noch [mm] c_2;h_2;h_1;[/mm] \dot m um auf den Wärmestrom zu kommen.
\dot m=c_1*\rho_1*A_1; \rho_1=\frac{p_1}{R_M*T_1};R_M=\frac{\overline R}{M_M} damit kann ich dann den massenstrom berechnen und dann mit [mm] \rho_2 [/mm] komm ich auf [mm] c_2 [/mm]
[mm] h_2-h_1=c_p(T_2-T_1) [/mm]
so damit kann ich dann den Wärmestrom berechnen, aber das ergebnis ist falsch

        
Bezug
Turbine-Wärmestrom: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 18:08 Di 09.07.2013
Autor: Snuddle

Ich glaube du hast hier einen Zeichenfehler beim Massenstrom:

m punkt = c * roh * A und nicht c + roh *A

Bezug
                
Bezug
Turbine-Wärmestrom: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 10:08 Mi 10.07.2013
Autor: Hejo

Danke, das habe ich geändert. War nur ein Tippfehler

Bezug
        
Bezug
Turbine-Wärmestrom: der Klassiker?
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 10:19 Mi 10.07.2013
Autor: M.Rex

Hallo

> Betrachtet werden soll ein Teil einer horizontaler
> angeordneten, stationär arbeitenden
> Schubdüse eines Kerosin-Triebwerkes mit folgenden Ein-
> und Austrittsparametern: Temperaturverhältnis [mm]t_1/t_2,[/mm]
> Druckverhältnis [mm]p_1/p_2,[/mm] Durchmesserverhältnis [mm]d_1/d_2.[/mm]
> Das Verbrennungsabgas kann als ein Gemisch perfekter Gase
> bestehend aus Wasserdampf (H2O, Molanteil [mm]\psi_{H2O}),[/mm]
> Kohlenmonoxid (CO, Molanteil [mm]\psi_{CO})[/mm] und Kohlendioxid
> (CO2) betrachtet werden. Die mittleren spezi schen
> Wärmekapazitäten im angegebenen Temperaturbereich
> sind [mm]c_p_i.[/mm] Die Eintrittsgeschwindigkeit beträgt [mm]c_1[/mm] und
> die mittlere Oberfächentemperatur der Düse [mm]t_{0;D}.[/mm]

>

> Hallo,
> ich schreib mal wie ich's gemacht habe und ihr korrigiert
> mich dann hoffentlich ;-) denn was ich habe ist falsch!
> P_{12}+ \dot Q_{12}=\dot m*(h_2-h_1+\frac{c_2^2-c_1^2}{2})
> Die Leistung und die potenzielle Energie ist Null.
> also brauche ich noch [mm]c_2;h_2;h_1;[/mm] \dot m um auf den
> Wärmestrom zu kommen.
> \dot m=c_1*\rho_1*A_1; \rho_1=\frac{p_1}{R_M*T_1};R_M=\frac{\overline R}{M_M}
> damit kann ich dann den massenstrom berechnen und dann mit
> [mm]\rho_2[/mm] komm ich auf [mm]c_2[/mm]
> [mm]h_2-h_1=c_p(T_2-T_1)[/mm]
> so damit kann ich dann den Wärmestrom berechnen, aber das
> ergebnis ist falsch

Hast du die Temperatur in der Rechnung in K angegeben, die Grundeinheit der Temperatur ist nämlich K. Das wäre der Klassiker, der vermutlich jedem schonmal passiert ist.

Ansonsten müsstest du uns evtl mal deine Rechnung etwas detaillierter zeigen, der theoretische Weg scheint mir korrekt zu sein.

Marius

Bezug
                
Bezug
Turbine-Wärmestrom: Frage (überfällig)
Status: (Frage) überfällig Status 
Datum: 11:05 Mi 10.07.2013
Autor: Hejo


> Hast du die Temperatur in der Rechnung in K angegeben, die
> Grundeinheit der Temperatur ist nämlich K. Das wäre der
> Klassiker, der vermutlich jedem schonmal passiert ist.

ja habe ich.
Spezielle Werte:
t_1 =3200\,^{\circ}\mathrm{C}; p_1 =180 bar; d_1 =40 cm; c_1 =350 m/s; \psi_{CO} =0,35; \psi_{H2O} =0,45; t_2 =1640\,^{\circ}\mathrm{C}; p_2 =4,0 bar; d_2 =80 cm t_{0;D} =600\,^{\circ}\mathrm{C}

cpi  kJ/(kg K) H2O:1,45; CO: 2,30; CO2:0,70
Ergebnisse:
a) \dot Q_{12} =-52,886 MW
b) [mm] \dot S_{irr;12} [/mm] =266,71 kW/K

Meine Rechnung(habe die einheiten in den rechnungen weggelassen, weils sonst zu viel schreiben ist ;-))
[mm] R=\frac{8,3145}{0,45*18,02+0,35*28,01+0,2*44,01}=\frac{723}{2323}\frac{kJ}{kgK} [/mm]

[mm] \rho=\frac{180*10^5Pa}{\frac{723}{2323}*(3200+273,15)}=16,65\frac{kg}{m^3} [/mm]

[mm] \rho_2=\frac{4*10^5Pa}{\frac{723}{2323}*(1640+273,15)}=0,67177\frac{kg}{m^3} [/mm]

\dot m[mm] =c_1*\rho_1*\frac{d^2}{4}*\pi=732,38\frac{kg}{s} [/mm]

[mm] c_2=\frac{\dot m}{\rho_2*A_2}=2168,933\frac{m}{s} [/mm]

[mm] h_2-h_1=c_p(T_2-T_1) [/mm]

[mm] c_{p_M}=(0,45*1,45+0,35*2,3+0,2*0,7)\frac{kJ}{kgK} [/mm]

[mm] h_2-h_1=\frac{639}{400}\frac{kJ}{kgK}*(1640-3200)K [/mm]

[mm] h_2-h_1=-\frac{24921}{10}\frac{kJ}{kg} [/mm]

[mm] \dot Q_{12}=732,38\frac{kg}{s}*(-2492100\frac{J}{kg}+\frac{2168,9^2-350^2}{2})=-147,4MW [/mm]


seht ihr einen Fehler?

Bezug
                        
Bezug
Turbine-Wärmestrom: Fälligkeit abgelaufen
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 11:20 Fr 12.07.2013
Autor: matux

$MATUXTEXT(ueberfaellige_frage)
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