Klausur WiSe 14/15 Aufg. 2

Hallo,

wir haben diese Aufgabe in der Sprechstunde besprochen. Leider kriege ich es nicht mehr ganz zusammen.

Gefragt ist die mittlere Temperatur T_b.

Dafür gilt reine Konvektion und Erhaltungsgröße = Änderung der Wärmemenge des Fluids in z-Richtung.
Nach Folien S.156 gilt e_con = (roh/2 u²+ roh u)* ur , wobei der vordere Term die kinetische Energie ist und vernachlässigt wird.
Weiter gilt nach
S. 162 dH = cp *dT+...
S.158 H = U+pV
=>U =cp*T
S.157 e= q
Alle Formeln zusammen ergeben e=roh*U*u_z= roh *cp*t*ur = q
Q=q dA = roh*cp*T+uz*dA

linke Seite der Energieerhaltungsgleichung Appendix B.9-2
roh *cp*ur*dT/dr

Nun ist bei einer der beiden Gleichungen T=Tb. Sie können gleichgesetzt werden und nach Tb aufgelöst,
so dass
Tb=Integral(roh*cp*t*udA) / integral (roh*cp*u*dA)

Leider weiß ich die Zwischenschritte nicht mehr.

Ich hoffe, ich konnte dennoch helfen.

Hier Beitrag "Altklausuren Lösungen" (relativ weit runter scrollen) oder hier *Bild* findest du einen Lösungsvorschlag hier ausm Forum (um es mal bildlich zu haben).