Pr Prandtl Zahl - Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Pr Prandtl Zahl - Brandenburgische Technische Universität Cottbus Pr Prandtl Zahl - Brandenburgische Technische Universität Cottbus
LS Thermische Maschinen, BTU Cottbus · Studienarbeit Stefan Bischoff Strömung X relativer Stoffgehalt - XM relativer Stoffgehalt in der Mischzone - XW relativer Stoffgehalt an der Wand - x charakteristische geometrische Größe m x Lauflänge m x, y Koordinaten - xi Meßgröße - Griechische Buchstaben Zeichen Bedeutung SI-Einheit α Temperaturkoeffizient des Widerstandes A 2 Ω/m α Wärmeübergangszahl W/(m² K) β Stoffübergangszahl m/s ∆ai absoluter Fehler - ∆d Schichtdicke mm ∆f Fehlerschranke - δ relativer Fehler - δ Grenzschichtdicke m δfi relativer Fehler - ϕi relativer Proportionalitätsfaktor - λL Wärmeleitfähigkeit der Luft W/(K m) ρ Stoffdichte kg/m 3 ρL Dichte der Luft kg/m 3 τ0 Wandschubspannung N/m 2 ψ Analogiefunktion - µ Viskosität Kg/s ϑ Temperatur °C ξ Massenanteil - ν Kinematische Viskosität m²/s Dimensionslose Kennzahlen Zeichen Bedeutung SI-Einheit Le = Sc/Pr Lewis-Zahl - Nu = α·L/λ Nußelt-Zahl - Re = v·L/ν Reynolds-Zahl - Sc = ν/D Schmidt-Zahl - Sh = β·L/D Sherwood-Zahl - 4
III. INHALTSVERZEICHNIS LS Thermische Maschinen, BTU Cottbus · Studienarbeit Stefan Bischoff 1 EINLEITUNG 7 2 VERSUCHSANLAGE UND MEßTECHNIK 8 2.1 Umluftwindkanal Göttinger Bauart der BTU Cottbus 8 2.2 Temperaturmeßtechnik 9 2.3 Druckmeßtechnik 11 2.4 Meßwerterfassung und Meßwertverarbeitung 12 3 ELEMENTARE FEHLERRECHNUNG 15 4 TEMPERATURSTABILITÄT IN DER MEßSTRECKE 16 4.1 Messung der Temperatur im Freistrahl 16 4.2 Stabilität der Temperatur im Umluftwindkanal des Lehrstuhls Thermische Maschinen 17 4.2.1 Temperaturverlauf bei 10 m/s / Abb. 4-2 18 4.2.2 Temperaturverlauf bei 20 m/s / Abb. 4-3 19 4.2.3 Temperaturverlauf bei 30 m/s / Abb. 4-4 19 4.2.4 Temperaturverlauf bei 40 m/s / Abb. 4-5 19 4.3 Fehler bei der Bestimmung der Temperatur 23 5 GESCHWINDIGKEITSVERTEILUNG IM QUERSCHNITT DER MEßSTRECKE 23 5.1 Messung der Strömungsgeschwindigkeit im Freistrahl 23 5.2 Verteilung der mittleren Strömungsgeschwindigkeit 23 5.3 Fehler bei der Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeit 27 5.3.1 Partielle Ableitungen und relative Proportionalitätsfaktoren 27 6 TURBULENZGRADMESSUNG IN DER MEßSTRECKE 32 6.1 Meßverfahren zur Turbulenzbestimmung/ Anemometrie 33 6.1.1 Kugelmessung 33 6.1.2 Koronasonde 33 6.1.3 Laser Doppler Anemometrie - LDA 34 6.1.4 Hitzedrahtanemometrie 34 6.2 Hitzedrahtanemometrie am Umluftwindkanal Göttinger Bauart 35 6.3 Kalibrierung der CTA Sonde 35 5
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LS Thermische Maschinen, BTU <strong>Cottbus</strong> · Studienarbeit Stefan Bischoff<br />
Strömung<br />
X relativer Stoffgehalt -<br />
XM relativer Stoffgehalt in der Mischzone -<br />
XW relativer Stoffgehalt an der Wand -<br />
x charakteristische geometrische Größe m<br />
x Lauflänge m<br />
x, y Koordinaten -<br />
xi Meßgröße -<br />
Griechische Buchstaben<br />
Zeichen Bedeutung SI-Einheit<br />
α Temperaturkoeffizient des Widerstandes A 2 Ω/m<br />
α Wärmeübergangszahl W/(m² K)<br />
β Stoffübergangszahl m/s<br />
∆ai absoluter Fehler -<br />
∆d Schichtdicke mm<br />
∆f Fehlerschranke -<br />
δ relativer Fehler -<br />
δ Grenzschichtdicke m<br />
δfi relativer Fehler -<br />
ϕi relativer <strong>Pr</strong>oportionalitätsfaktor -<br />
λL Wärmeleitfähigkeit der Luft W/(K m)<br />
ρ Stoffdichte kg/m 3<br />
ρL Dichte der Luft kg/m 3<br />
τ0 Wandschubspannung N/m 2<br />
ψ Analogiefunktion -<br />
µ Viskosität Kg/s<br />
ϑ Temperatur °C<br />
ξ Massenanteil -<br />
ν Kinematische Viskosität m²/s<br />
Dimensionslose Kennzahlen<br />
Zeichen Bedeutung SI-Einheit<br />
Le = Sc/<strong>Pr</strong> Lewis-<strong>Zahl</strong> -<br />
Nu = α·L/λ Nußelt-<strong>Zahl</strong> -<br />
Re = v·L/ν Reynolds-<strong>Zahl</strong> -<br />
Sc = ν/D Schmidt-<strong>Zahl</strong> -<br />
Sh = β·L/D Sherwood-<strong>Zahl</strong> -<br />
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