@Physikergesindel

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de_Herdern
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Beitrag von de_Herdern » Do Nov 08, 2007 2:29 pm

Also hochmittelalterliches Thema:

Ich muss in der Arbeit aus ner Heizpresse ein Wärmeleitfähigkeitsmessgerät für Lacke zu bauen.

Der Aufbau sieht folgendermaßen aus:

Heizfläche (90x205 mm) seperat heizbar mit definierter regelbarer Temperatur (ca. 100°C)

Kupferplatte (?x?x2mm) zur Wärmeverteilung

Blechstapel von ca. 20 mm Höhe mit 1-6 µm Lack beschichtet (unterschiedlich um Messwerte für eine Kurve zu erhalten) und 2 "Bohrungen" (sprich jeweils 2 Bleche ziemlich oben und ziemlich unten halbiert, etwas verkürzt und mit "Lücke" eingebaut)
(?x?mm)

Referenzkörper aus Al2O3 haltigem Kunstharz mit definierter Wärmeleitfähigkeit und auch 2 Bohrungen

Kupferplatte 2mm

Heizfläche wieder 90 x 205 auf etwa 50°C

Das ganze, sprich alles ab inkl. Kupferplatte isoliert und auf dem ganzen Ding liegen ca. 10 bar Druck auf.

Messung sieht dann so aus, dass alles eingespannt wird, über Nacht lässt man die Temperatur angleichen (die Heizplatten können natürlich mit höherer Temperaturdifferenz betrieben werden wenns nicht klappt, bis zu 230° ∆T).
Am nächsten Tag werden dann die Temperaturen in den 4 Bohrungen gemessen (die genau übereinander liegen, da wir ja kein idealisiertes System haben) und daraus mithilfe mehrerer Messungen mit verschiedenen Stapeln mit verschiedenen Schichtdicken der Wärmeleitfähigkeitskoeffizient ausgerechnet (also λ, aber net das Halbwertszeit λ)

Jetzt zu den Fragen:

1) Irgendwelche guten Tipps zur Isolation des ganzen?
Am einfachsten wär natürlich Glaswolle, aber ich glaub das isoliert zu wenig. Ich hab jetzt bei meinen Leuten aus dem Kältetechnikforum nachgefragt wie's aussieht mit der temperaturbeständigkeit von den Rohrisolierungen...

2) Die Kupferplatten zur Wärmeverteilung sind als zusatz da, da in dem Heizblock die Heizspule "im kreis" bzw. im rechteck (glaub ich) verläuft und man da ja geringe wärmeunterschiede hätte.
Ist es eurer Meinung nach gescheiter die Kupferplatte flächenmäßig größer zu machen als den Stapel oder ist es gescheiter wenn sie die selbe Fläche wie der stapel haben? oder ist das Irrelevant?

3) Inwiefern macht die Fläche des Stapels was aus? Ist der Unterschied bei einem 3x15 Stapel aufgrund der höheren seitlichen Oberfläche die ja eine Wärmeableitfläche bietet im Vergleich zu einem 7x18 Stapel (oder so) überhaupt messbar, wenn der isoliert ist, oder kann das so gut wie gar nix ausmachen?

4) Hat irgendwer irgendwas von dem verstanden?
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Beitrag von derSchnitter » Do Nov 08, 2007 2:39 pm

mir is nicht klar wie lackisolierschichten (mehrere?) da jetzt genau drinliegen, wo die löcher sind und überhaupt, is mir der punkt a bissal unklar.

du willst einfach nur den Temperaturgradienten messen, der sich einstellt?

lg!
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Beitrag von de_Herdern » Do Nov 08, 2007 3:08 pm

der blechstapel von ca. 20 mm höhe ist nix weiteres als 40 stück 0,5 mm bleche, von denen jedes auf beiden seiten mit jeweils 1-6µm beschichtet ist

und @bohrungen: stell dir einfach vor in dem blechstapel sind ziemlich weit oben und ziemlich weit unten 2 löcher quer durch.

ich will dann die 4 temperaturen (2 oben und unten des referenzkörpers und 2 oben und unten des blechstapels) messen und mir daraus dann mithilfe eines [1/KB]:dLack Diagramms die Wärmeleitfähigkeit λ ausrechnen.


KStapel*(T1-T2)=KRef*(T3-T4)
wobei
KRefRef/dRef

-->

KBlechRef*(T3-T4)/(nBleche*dRef*(T1-T2))

somit wissen wir KBlech

Wärmeübergang Blech--> Lack sowie Lack-->Lack ist konstant=α
1/KBlech=α+(dBlech/λBlech) + dLackschichten/λLack

y=k*x+d

y=1/KBlech (bekannt, s.o.)

d=α+(dBlech/λBlech) unbekannt da α unbekannt = konst. und ist uns wurscht, da ma das von excel aus den messwerten berechnen lassen

k*x = dLackschichten/λLack wobei x=1/λLack

Mit einer Kurve (bzw. in dem fall einer geraden) aus mehreren messewerten (1/KBlech zu jeweils verwendeter Schichtdicke (dLackschichten/2)) mit unterschiedlichem dLackschichten kann man sich dann 1/λLack ausrechenen.

so...22 minuten noch hier bleiben, in denen werd ich jetzt jeden gedanken provokativ vermeiden!
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Beitrag von de_Herdern » Do Nov 08, 2007 3:17 pm

hi
...
hihi
...
Hihihihihihi
...
MUHAHAHAHAHAHA!!!! ;) ;) ;)
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Beitrag von derSchnitter » Do Nov 08, 2007 3:26 pm

ok, temperaturkontrolle auf der kälteren seite würd ich, bei einem delta T von 50K (oder mehr) auf 20mm is ka schaß, schon empfehlen???

schon mal was von aerogel gehört? müsst mich auch mal schlau machen, bei welchen Temperaturen das was kann, aber des isoliert angeblich auch wie vakuum (oder so..)
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Beitrag von Oger » Do Nov 08, 2007 3:40 pm

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Some kind we never forgive
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Beitrag von de_Herdern » Do Nov 08, 2007 5:16 pm

jap ;)


@schnitter
temperaturkontrolle auf der kälteren seite?

es gibt 4 messpunkte, die in den bohrungen des stapels bzw. des referenzkörpers sind.


====================================== < Kupferplatte
l=====================================l\
l==================o==================l \ < Abstand zwischen 2 Blech"hälften"
l=====================================l \
l=====================================l > Blechstapel
l=====================================l /
l==================o==================l / < Abstand zwischen 2 Blech"hälften"
l=====================================l/
lXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXl\
lXXXXXXXXXXXXXXXXXXoXXXXXXXXXXXXXXXXXXl \ <Messbohrung
lXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXl \
lXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXl > Referenzkörper
lXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXl /
lXXXXXXXXXXXXXXXXXXoXXXXXXXXXXXXXXXXXXl / <Messbohrung
lXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXXl/
====================================== < Kupferplatte
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