Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Kühlleistung Luftstrom vs. Luftfeuchte


von cab_leer (Gast)


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Aus aktuellem Anlass stellt sich mir folgende Frage:

Kühlkörper mit konstantem Wärmestrom beaufschlagt wird von Lüfter mit 
konstantem Volumenstrom und konstanter Temperatur beaufschlagt.

Experiment A) niedrige Luftfeuchte
Experiment B) hohe Luftfeuchte

Was bedeutet das für die Kühlkörpertemperatur? Kondensation kann keine 
Stattfinden,da T_kk > T_Luftstorm.

Bisher habe ich folgende Überlegung:

-Wärmekapazität: höher bei feuchter Luft -> kleineres dT bei gleichem Q
-Wärmeübergangskoeffizienten: kein Plan

Habe ich was vergessen? Kennt jemand die Physik hierzu genauer? Aus dem 
Bauch heraus hätte ich getippt feuchte Luft müsste zu einer geringeren 
Temperatur führen?

Grüße

: Verschoben durch Moderator
von A. S. (Gast)


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cab_leer schrieb:
> Wärmekapazität: höher bei feuchter Luft -> kleineres dT bei gleichem Q
> -Wärmeübergangskoeffizienten:

Ja

cab_leer schrieb:
> Aus dem Bauch heraus hätte ich getippt feuchte Luft müsste zu einer
> geringeren Temperatur führen?

Ja.

Den Grund hast Du ja genannt.

Was ist Deine Frage?

Anderer Extremfall: Wärmekapazität der Luft=0 --> keine Kühlung, Luft 
nimmt Temperatur des Kühlers an ohne Wärme "mitzunehmen".

von cab_leer (Gast)


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A. S. schrieb:
> Was ist Deine Frage?

Die Frage ist, ob bei der Auslegung einer Kühlung trockene Luft oder 
feuchte Luft den problematischeren Anwendungsfall darstellt.

von A. S. (Gast)


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cab_leer schrieb:
> Die Frage ist, ob bei der Auslegung einer Kühlung trockene Luft oder
> feuchte Luft den problematischeren Anwendungsfall darstellt.

trockene. Trockene kühle Luft kühlt weniger. (Sieht man z.B. im Winter, 
trockene Kälte ist angenehmer). Trockene heiße Luft wärmt auch weniger.

Also genau wie Du gesagt hast und Dein Bauchgefühl war.

genau umgekehrt ist es, wenn ein (schwitzender) Menschen gekühlt wird: 
Da ist trockene kühle Luft effektiver (Verdunstungskälte).

von Joe G. (feinmechaniker) Benutzerseite


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Wir kennen bei der Wärmeleitung die Konvektion und die Strahlung. Mache 
dir ein Ersatzschaltbild und spiele deine Fälle durch. Dann bekommst du 
ein Gefühl für den Einfluß aller Parameter.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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cab_leer schrieb:
> Kühlkörper mit konstantem Wärmestrom
Ich erkläre das mal zu einem mechanischen Problem, weil es sicher nichts 
mit Digitaltechnik zu tun hat und der TO nicht nach Offtopic kommt.

von J. S. (pbr85)


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Der Wärmeübergangskoeffizient hat etwas mit der Grenzschichtdicke zu 
tun, an der Oberfläche deines Kühlkörpers.

Idealerweise möchte man daher die Anströmung so turbulent wie möglich, 
weil diese Grenzschicht dann besonders klein wird und daher der 
Wärmeübergangskoeffizient sehr groß wird.

Die Strömung wird bei großen Raynoldszahlen turbulent, wobei hier die 
Viskosität im Nenner steht und daher sollte das Fluid so wenig davon 
haben, wie möglich.

Wer Lust hat, kann ja gerne in Stoffdatenbanken danach gucken und etwas 
rum rechnen, siehe Nußeltzahl, als Kennzahl für Wärmeübertragung durch 
Konvektion.

https://de.wikipedia.org/wiki/Nu%C3%9Felt-Zahl

von cab_leer (Gast)


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Lothar M. schrieb:
> Ich erkläre das mal zu einem mechanischen Problem, weil es sicher nichts
> mit Digitaltechnik zu tun hat und der TO nicht nach Offtopic kommt.

Ich habe es mit voller Absicht in die Elektronik gestellt, weil es um 
die Kühlung einer elektronischen Baugruppe geht.

von J. S. (pbr85)


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Hier einige Werte für den Anfang. Und zwar die Temperatur 15°C mit der 
Wasserbeladung 0 und einmal in Sättigung, also Rlf=100%.

Cp von 1,0042 auf 1,0134 kJ/kg*K
Lambda 25,48 auf 25,55 mW/m*K
Dynamische Viskosität von 18,11 auf 18,02 μPa*s

http://enthalpos.blogspot.com/2010/06/feuchte-luft-und-verbrennungsgase.html

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