Einführung in die Wärme- und Stoffübertragung

Die Vorlesung "Warme-und Stofflibertragung I" ist eine Einftihrung in dieses Fach gebiet. Sie ist dem Umfang nach flir eine Vorlesung von 4 Wochenstunden konzipiert, wobei in dieser Zeit die Dbungsstunden enthalten sind. Die Dbungen soliten etwa 30 % bis 50 % der insgesamt zur Verftigung stehenden Zeit ausmachen. Es ist vor gesehen, demnachst eine dem VorJesungsskriptum angepaBte Aufgabensammlung herauszugeben. Die Vorlesung "Warme-und Stofftibertragung I" verfolgt zwei Ziele. Einmal soli sie demjenigen, der im Rahmen seines Studiums nur diese eine Vorlesung tiber dieses Fachgebiet hart, ein soweit abgeschlossenes Wissen verrnitteln, daB er darnit einfache praktische Probleme lasen kann. Zum anderen soli aus der Vorlesung verstandlich werden, wie man von einer be stimmten Fragesteliung zu einer bestimmten Lasung kommt. Die erste Forderung verlangt Volistandigkeit, die zweite Ausftihrlichkeit. Beide Forderungen sind in Anbetracht der begrenzten Vorlesungszeit nicht in voliem Umfang zu erfillien. Die Bemiihungen, einen KomprorniB zu finden, ftihrten dazu, schwierigere mathe matische Ableitungen vallig wegzulassen. Wird z.B. ein Problem durch eine parti elie Differentialgleichung beschrieben, so wird nur die Aufsteliung dieser Gleichung, d.h. die Dbersetzung des physikalischen Sachverhaltes in die Sprache der Mathe matik, nicht aber die formale Auflasung dieser Gleichung ausflihrlicher behandelt. Daneben wird dann das Endergebnis der formalen Auflasung rnitgeteilt, da dieses ja fUr die Behandlung praktischer Probleme benatigt wird.

Klappentext

Die Vorlesung "Warme-und Stofflibertragung I" ist eine Einftihrung in dieses Fach­ gebiet. Sie ist dem Umfang nach flir eine Vorlesung von 4 Wochenstunden konzipiert, wobei in dieser Zeit die Dbungsstunden enthalten sind. Die Dbungen soliten etwa 30 % bis 50 % der insgesamt zur Verftigung stehenden Zeit ausmachen. Es ist vor­ gesehen, demnachst eine dem VorJesungsskriptum angepaBte Aufgabensammlung herauszugeben. Die Vorlesung "Warme-und Stofftibertragung I" verfolgt zwei Ziele. Einmal soli sie demjenigen, der im Rahmen seines Studiums nur diese eine Vorlesung tiber dieses Fachgebiet hart, ein soweit abgeschlossenes Wissen verrnitteln, daB er darnit einfache praktische Probleme lasen kann. Zum anderen soli aus der Vorlesung verstandlich werden, wie man von einer be­ stimmten Fragesteliung zu einer bestimmten Lasung kommt. Die erste Forderung verlangt Volistandigkeit, die zweite Ausftihrlichkeit. Beide Forderungen sind in Anbetracht der begrenzten Vorlesungszeit nicht in voliem Umfang zu erfillien. Die Bemiihungen, einen KomprorniB zu finden, ftihrten dazu, schwierigere mathe­ matische Ableitungen vallig wegzulassen. Wird z.B. ein Problem durch eine parti­ elie Differentialgleichung beschrieben, so wird nur die Aufsteliung dieser Gleichung, d.h. die Dbersetzung des physikalischen Sachverhaltes in die Sprache der Mathe­ matik, nicht aber die formale Auflasung dieser Gleichung ausflihrlicher behandelt. Daneben wird dann das Endergebnis der formalen Auflasung rnitgeteilt, da dieses ja fUr die Behandlung praktischer Probleme benatigt wird.

Inhalt
Inhaltsübersicht.- 1. Einführung in die Lehre von der Wärme- und Stoffübertragung.- 1.1 Wärmeübertragung durch Kontakt.- 1.2 Wärmeübertragung durch Strahlung.- 1.3 Stoffübertragung.- 2. Wärmeübertragung durch stationäre Wärmeleitung an ruhende Körper.- 2.1 Das Fourier'sche Grundgesetz der Wärmeleitung.- 2.2 Der stationäre Wärmefluß durch Platten, Zylinder- und Kugelschalen.- 2.3 Stationäre Temperaturfelder mit Wärmequellen.- 2.4 Definition eines Wärmeübergangskoeffizienten.- 3. Wärmeübertragung durch instationäre Wärmeleitung an ruhende Körper.- 3.1 Berechnung des Temperaturfeldes.- 3.2 Definition eines Wärmeübergangskoeffizienten.- 3.3 Die praktische Berechnung der Auskühlung (Aufheizung) von Körpern bei konstanter Oberflächentemperatur.- 4. Wärmeübertragung durch stationäre Wärmeleitung an bewegte Körper.- 4.1 Berechnung des Temperaturfeldes und der Wärmeübergangskoeffizienten.- 5. Wärmeübertragung durch stationäre Wärmeleitung an laminar strömende Flüssigkeiten und Gase.- 5.1 Berechnung des Temperaturfeldes und der Wärmeübergangskoeffizienten.- 6. Wärmeübertragung durch stationäre Wärmeleitung an turbulent strömende Flüssigkeiten und Gase in Rohren und hydraulisch ähnlichen Querschnitten.- 7. Zusammenfassende Darstellung der Grundgesetze der Wärmeübertragung durch Kontakt an ruhende und bewegte Festkörper sowie an durchströmte Kanäle 5.- 8. Wärmeübertragung in durchströmten Haufwerken.- 9. Wärmeübertragung an überströmte Einzelkörper bei erzwungener und freier Strömung.- 9.1 Die überströmte Platte bei erzwungener Strömung.- 9.2 Überströmte Einzelkörper verschiedener Form bei erzwungener Strömung.- 9.3 Die überströmte Platte bei freier Strömung.- 9.4 Einzelkörper verschiedener Form beifreier Strömung.- 9.5 Überlagerung von erzwungener und freier Strömung.- 10. Wärmeübertragung bei der Kondensation.- 10.1 Kondensation von ruhendem Dampf.- 10.2 Kondensation von strömendem Dampf.- 11. Wärmeübertragung bei der Verdampfung.- 11.1 Verdampfung von ruhenden Flüssigkeiten.- 11.2 Verdampfung von strömenden Flüssigkeiten.- 12. Wärmeübertragung durch Strahlung.- 12.1 Strahlungsenergie.- 12.2 Strahlungsaustausch zwischen Oberflächen fester Körper von bestimmter geometrischer Form.- 12.3 Definition eines Wärmeübergangskoeffizienten.- 13. Reihenschaltung mehrerer Wärmeübergangswiderstände, Wärmedurchgang.- 13.1 Der Wärmedurchgangskoeffizient.- 13.2 Die mittlere Temperaturdifferenz.- 13.3 Die näherungsweise Berechnung der Auskühlung (Aufheizung) von Körpern bei konstanter Umgebungstemperatur.- 14. Stoffübertragung durch stationäre Diffusion an ruhende binäre Gemische.- 14.1 Grundgleichungen der Diffusion.- 14.2 Äquimolare Diffusion.- 14.3 Einseitige Diffusion.- 15. Stoffübertragung durch stationäre Diffusion an laminar und turbulent strömende Flüssigkeiten und Gase.