Einführung in die Wärmeübertragung

Dem Rührkessel mit dem Fassungsvermögen L wird die Flüssigkeitsmenge L_ein zugeführt, während die Menge L_aus abgezogen wird. Die zufließende Menge führt dem Kessel den Enthalpiestrom H_L,ein zu, die abfließende Menge entzieht dem Kessel den Enthalpiestrom H_L,aus. Der Flüssigkeitsinhalt L wird ständi g umgerührt, dabei wird dem Kessel die Rührleistung W zugeführt. Die Kesselwand kann durch kondensierenden Dampf beheizt werden. Der eintretende Heizdampf sei beim Druck P_D gesättigt, das abfließende Kondensat ver-läßt den Heizmantel im Siedezustand.

Die Höhe der Wärmeübertragungskoeffizienten α hängt eng zusammen mit der Geschwindigkeit des Energietransportes im Innern der Materie und der Energiefortpflanzung im Vakuum. Träger des Energietransportes sind

in Gasen: Atome und Moleküle;

in nichtmetallischen Festkörpern und Flüssigkeiten: Phononen;

in metallischen Festkörpern und Flüssigkeiten: Elektronen;

im Vakuum: Photonen.

Es ist klar, daß die Geschwindigkeit der Energieübertragung nicht größer sein kann als die Eigengeschwindigkeit der vorgenannten Energieträger. Dies läßt sich z.B. für die Energieübertragung durch ein verdünntes Gas hindurch in anschaulicher Weise zeigen. Die von der in Abb. 2.1(1) gezeigten heißen Wand abgegebene Energie Ė_l wird von zwei Energieträgern transportiert, nämlich durch die Moleküle des Gases und durch Photonen.