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Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Wärmewiderstand luftumströmte Alufläche


Autor: Günther (Gast)
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Hallo,

ich möchte gerne abschätzen, wie viel Wärme eine luftumströmte, glatte 
Aluminiumoberfläche abgeben kann.

--> also Wärmewiderstand in Abhängigkeit der Luftgeschwindigkeit bezogen 
auf eine Fläche(m²)

Dafür muss es doch sicher ein Diagramm mit Standardwerten geben!?
Habe im Netz bisher leider nichts dergleichen gefunden.

Weiß da jemand was?

Autor: rentner (Gast)
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Schau mal in den VDI-Wärmeatlas.

http://books.google.com/books?id=FyJBFadu8c0C&prin...

Gibt es auch in jeder größeren Bücherei.
DU solltest darin alles benötigte finden um einen Wärmetauscher zu 
berechnen.

Autor: Elena (Gast)
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Aluminium, 20cm x 20cm, 5mm dick, hochkant, Wärmequelle in der Mitte, 
unbehinderte Wärmeabfuhr durch natürlich Konvektion -> Rund 2,5K/W

Das gleiche Blech, aber 0,5mm dick -> Rund 5K/W

Diese Fläche muß um den Faktor 1,3 vergrößert werden, wenn sie 
horizontal angeordnet ist und kann um den Faktor 0,7 verkleinert werden, 
wenn sie geschwärzt ist.

Zusätzliche Wärmequellen in der Nachbarschaft (Sonneneinstrahlung, 
Heizkörper, etc.) und Behinderung der Konvektionsströmung können die 
obigen Werte aber erheblich verschlechtern!

Autor: Günther (Gast)
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Hallo zusammen,
schonmal vilen Dank für die Antworten.

Mir geht es primär um Kühlung. Die Alu-Platte sei hinreichend dick, so 
dass die Temperatur auf dem Blech an jeder Stelle gleich ist. So müsste 
der Ansatz unter Berücksichtigung des Spreading-Widerstandes auf 
beliebig große Flächen anwendbar sein. Was mich besonders interessiert 
ist, wie stark sich der Wärmewiderstand durch Zwangskühlung (Luftstrom) 
reduzieren lässt.

Grüße

 Günther

Autor: Elena (Gast)
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>Mir geht es primär um Kühlung. Die Alu-Platte sei hinreichend dick, so
>dass die Temperatur auf dem Blech an jeder Stelle gleich ist.

Das ist sie aber praktisch nie! Du hast fast immer einen kräftigen 
Temperaturgradienten innerhalb deiner Platte, was dazu führt, daß die 
Stellen am Rande deutlich kühler sind als im Zentrum und weit weniger 
Wärme abführen können. Denke daran, der "Motor" der Wärmeabgabe ist der 
Temperaturunterschied zwischen Blech und Luft!

>Was mich besonders interessiert ist, wie stark sich der Wärmewiderstand
>durch Zwangskühlung (Luftstrom) reduzieren lässt.

Teilweise ganz erheblich! Schau doch einfach mal in ein Datenbuch über 
Kühlkörper. Da werden oft nicht nur die statischen Widerstände 
angegeben, sondern auch die mit Zwangsluft.

Der Vorteil der Zwangsluft ist die teilweise erheblich gesteigerte 
Effizienz der Kühlfläche, der Nachteil der, daß bei Wegfall der 
Zwangsluft, beispielsweise durch Ausfall des Lüfters, die Kühlung 
erheblich verschlechtert ist.

Ich bin eher ein Fan von Heatpipes, mit denen man Lüfter und Zwangsluft 
oft ganz vermeiden kann.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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Elena schrieb:
>>Mir geht es primär um Kühlung. Die Alu-Platte sei hinreichend dick, so
>>dass die Temperatur auf dem Blech an jeder Stelle gleich ist.
>
> Das ist sie aber praktisch nie! Du hast fast immer einen kräftigen
> Temperaturgradienten innerhalb deiner Platte, was dazu führt, daß die
> Stellen am Rande deutlich kühler sind als im Zentrum und weit weniger
> Wärme abführen können.

Schau dir mal Kuhlprofile an die für die Nutzung mit Lüftern gemacht 
sind. Die haben nicht umsonst einen Basisdurchmesser von 20mm und mehr.

Autor: U.R. Schmitt (Gast)
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U.R. Schmitt schrieb:
> Schau dir mal Kuhlprofile an die für die Nutzung mit Lüftern gemacht
> sind. Die haben nicht umsonst einen Basisdurchmesser von 20mm und mehr.

Sorry, Günther soll sich das natürlich anschauen

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