By Kock F.
Read Online or Download Bestimmung der lokalen Entropieproduktion in turbulenten Stromungen und deren Nutzung zur Bewertung konvektiver Transportprozesse PDF
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So tritt auch innerhalb eines Fluides, in dem Temperaturunterschiede herrschen ein Entropieproduktionsstrom auf. Das Ergebnis der Entropiebilanz wird immer zeigen, dass sobald in dem System Temperaturdifferenzen auftreten, Entropie produziert wird. 3 Bewertungskriterien auf Basis des zweiten Hauptsatzes 27 Bei dem Vorhandensein von Temperaturgradienten kommt es immer zu einem W¨armestrom, der die Temperaturdifferenzen auszugleichen versucht. Der Physiker James Clerk Maxwell hat zwar einen imagin¨aren D¨amonen erschaffen, der W¨arme von einem niedrigerem zu einem h¨oheren Temperaturniveau transportiert, und mit diesem Gedankenexperiment Wissenschaftler jahrelang besch¨aftigt [ Baeyer 1998].
Dieser D¨amon w¨urde aber den zweiten Hauptsatz der Thermodynamik verletzten. Dieser Prozess des Temperaturausgleichs ist somit immer irreversibel und damit mit einem Entropieproduktionsstrom verbunden. 39). Der Energietechniker, der versucht den Verbrauch an Prim¨arenergie m¨oglichst gering zu halten, sollte also die Temperaturdifferenzen in seinem Apparat m¨oglichst gering halten. Das k¨onnte zum Beispiel durch einen Apparat mit großen geometrischen Ausmaßen erreicht werden. In diesem Apparat w¨urde aber die andere Quelle der Irreversibilit¨aten erh¨oht zum Tragen kommen: die Dissipation.
Mit Hilfe dieser Tafeln k¨onnen jedoch nur Aussagen u¨ ber die G¨ute eines W¨arme¨ubertragers im Sinne der Ausnutzung der zur Verf¨ugung stehenden Temperaturdifferenzen getroffen werden. Einen Wirkungsgrad der Gr¨oße Eins erreicht man nach dieser Methode, wenn die Gr¨adigkeit des W¨arme¨ubertragers zu Null verschwindet. Das ist nur theoretisch m¨oglich und erfordert eine unendlich große W¨arme¨ubertragungsfl¨ache. 2. Die Wirkungsgrad-NTU-Methode kann damit als einseitiges thermisches Bewertungskriterium verstanden werden, in dem die von Pumpen und Verdichtern aufzubringenden technischen Arbeiten und Investitionskosten f¨ur die W¨arme¨ubertragungsfl¨achen unber¨ucksichtigt bleiben.