Anwendung sowie Bewertung der LCT/TLC - Lehrstuhl ...
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Ergebnisse Versuchsdurchführung Eine genaue Massenstromeinstellung erwies sich als nahezu unmöglich, da es durch die Intervallarbeitsweise des Kompressors eine ständige Schwankung gibt, die mit der Handre- gelung nicht nachzuregulieren ist. Die angegebenen Werte, 50 und 100 m 3 /h (etwa 17 bzw. 33 g/s) sind deshalb auch als Mittelwerte für den Massenstrom zu verstehen. Die ungemittelten Temperaturmesswerte zeigen eine Schwankung der Temperatur, die auf die Ungenauigkeit der Thermoelemente zurückzuführen ist. Dabei hat die Recovery Tempe- ratur eine Abweichung vom Mittelwert von +/- 0,5K und die Raumtemperaturwerte pendeln um etwa +/- 0,2 bis 0,3K. Die höhere Ungenauigkeit ist wohl auf die schnelle, turbulente Rohrströmung zurückzuführen. Da die Messungenauigkeit der verwendeten Nickel-Chrom-Nickel Thermoelemente bei etwa 1,5K liegt, sind die gemessenen Temperaturen als korrekt einzuschätzen. Tendenziell ist ein Anstieg der Recovery- und der Raumtemperatur zu beobachten. Es ist aber keine signifikante Änderung der Temperatur beim Einschalten des Kompressors ersichtlich. Somit ist festzuhalten, dass die Kompressortakte, wenn überhaupt, nur sehr geringen Einfluss auf die Lufttemperatur haben. Der Wärmeeintrag des Kompressors ist für die Luftkonditionierung zu vernachlässigen. Auch ein Temperaturrückgang durch Strömungsgeschwindigkeitserhöhung, ist in beiden Diagrammen nicht detektierbar (Abb. 7.2, Abb. 7.3). Über die gesamte Versuchszeit wird ersichtlich, dass sich die Versuchshalle langsam er- wärmt hat. Vor allem an dem Diagramm ohne Durchfluss wird dies deutlich. Hier gibt es Ab- sätze, in denen die Temperatur sprunghaft steigt (Abb. 7.3). Dies ist damit zu erklären, dass diese Messwerte vor und nach den durchströmten Versuchen aufgenommen wurden und somit zeitlich mehr als 40 min auseinander liegen. Während des gesamten Versuches kommt es in 1 h 45 min zu einer Hallenerwärmung von etwa einem Kelvin. Die Erwärmung der Halle scheint nach diesem Vorversuch der einzig relevante Faktor für die Luftkonditionie- rung zu sein. Bei einer Erwärmung von 0,5K in einer Stunde sollte dies jedoch für den Ver- such kein großes Problem darstellen. Die ausgeblasene Kühlluft soll im Lufterhitzer wesend- lich schneller erwärmt werden und kann somit auch die kontinuierliche Erwärmung der Halle ausgleichen. 59
5.2 Einstellung der Ausblasung Versuchsdurchführung Im Versuch soll nicht nur die Wirkungsweise der TLC- Folien untersucht, sondern auch die gegenseitige Beeinflussung zwischen mehreren Ausblasbohrungen visualisiert werden. Aus diesem Grund wurde der Aufbau auf eine Kaskade von sieben parallel angeordneten Lö- chern ausgelegt. Ziel ist einen möglichst gleichförmigen Kühlfilm zu erzeugen, der über TLC- Folien und eine Vergleichsmessung mit der Ammoniak-Diazo-Technik visualisierbar ist. Für einen gleichmäßig ausgeprägten Kühlfilm sind etwa gleiche Massenströme aus allen Bohrungen der Kaskade einzustellen. Massenstromeinstellung 1.Näherung mit Pitotrechen Eine erste Voreinstellung wird mit Hilfe eines Pitotrechens (Abb. 5.1) und der Ermittlung des Staudrucks über den Bohrungen getroffen. Da die Luft aus allen Bohrungen identische Tem- peratur und Dichte aufweist, entspricht eine Gleichverteilung des Staudrucks auch gleichen Massenströmen. Die Messung erfolgt, sowohl axial als auch horizontal gemittelt, über jedem Loch gleichzeitig bei einem Plattenabstand von ca. 5 mm. Der Rechen ist im Winkel der Ausblasung angestellt und somit parallel zur Hauptausblasrichtung. Abb. 5.1: Pitotrechen Die Einstellung erfolgt online während der Messung. Das DSA-Modul erfasst die Staudrücke, welche in einem LabView –Programm verarbeitet und ausgegeben werden. Über eine Schlauchklemme an jeder der sieben Zuführungen wird der Querschnitt und somit der Mas- senstrom nachgeregelt. 60
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Ergebnisse<br />
Versuchsdurchführung<br />
Eine genaue Massenstromeinstellung erwies sich als nahezu unmöglich, da es durch die<br />
Intervallarbeitsweise des Kompressors eine ständige Schwankung gibt, die mit <strong>der</strong> Handre-<br />
gelung nicht nachzuregulieren ist. Die angegebenen Werte, 50 und 100 m 3 /h (etwa 17 bzw.<br />
33 g/s) sind deshalb auch als Mittelwerte für den Massenstrom zu verstehen.<br />
Die ungemittelten Temperaturmesswerte zeigen eine Schwankung <strong>der</strong> Temperatur, die auf<br />
die Ungenauigkeit <strong>der</strong> Thermoelemente zurückzuführen ist. Dabei hat die Recovery Tempe-<br />
ratur eine Abweichung vom Mittelwert von +/- 0,5K und die Raumtemperaturwerte pendeln<br />
um etwa +/- 0,2 bis 0,3K. Die höhere Ungenauigkeit ist wohl auf die schnelle, turbulente<br />
Rohrströmung zurückzuführen.<br />
Da die Messungenauigkeit <strong>der</strong> verwendeten Nickel-Chrom-Nickel Thermoelemente bei etwa<br />
1,5K liegt, sind die gemessenen Temperaturen als korrekt einzuschätzen.<br />
Tendenziell ist ein Anstieg <strong>der</strong> Recovery- und <strong>der</strong> Raumtemperatur zu beobachten. Es ist<br />
aber keine signifikante Än<strong>der</strong>ung <strong>der</strong> Temperatur beim Einschalten des Kompressors<br />
ersichtlich. Somit ist festzuhalten, dass die Kompressortakte, wenn überhaupt, nur sehr<br />
geringen Einfluss auf die Lufttemperatur haben. Der Wärmeeintrag des Kompressors ist für<br />
die Luftkonditionierung zu vernachlässigen.<br />
Auch ein Temperaturrückgang durch Strömungsgeschwindigkeitserhöhung, ist in beiden<br />
Diagrammen nicht detektierbar (Abb. 7.2, Abb. 7.3).<br />
Über die gesamte Versuchszeit wird ersichtlich, dass sich die Versuchshalle langsam er-<br />
wärmt hat. Vor allem an dem Diagramm ohne Durchfluss wird dies deutlich. Hier gibt es Ab-<br />
sätze, in denen die Temperatur sprunghaft steigt (Abb. 7.3). Dies ist damit zu erklären, dass<br />
diese Messwerte vor und nach den durchströmten Versuchen aufgenommen wurden und<br />
somit zeitlich mehr als 40 min auseinan<strong>der</strong> liegen. Während des gesamten Versuches<br />
kommt es in 1 h 45 min zu einer Hallenerwärmung von etwa einem Kelvin. Die Erwärmung<br />
<strong>der</strong> Halle scheint nach diesem Vorversuch <strong>der</strong> einzig relevante Faktor für die Luftkonditionie-<br />
rung zu sein. Bei einer Erwärmung von 0,5K in einer Stunde sollte dies jedoch für den Ver-<br />
such kein großes Problem darstellen. Die ausgeblasene Kühlluft soll im Lufterhitzer wesend-<br />
lich schneller erwärmt werden und kann somit auch die kontinuierliche Erwärmung <strong>der</strong> Halle<br />
ausgleichen.<br />
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