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Ordinaten Temperaturen. Es wird ferner angenommen, daß auf dem Kreise 2 ein end-
licher Temperatursprung nicht stattfindet, daß also stets = T sei (diese Annahme ist
wegen des nichtidealen Kontakts zwischen Boden und Rohr nicht ganz genau).
In der Temperaturdarstellung werden folgende drei Fälle betrachtet:
1. Das Wasser in der Leitung seiin Ruhe, dann sind die Temperaturen alle gleich, also
= =n=T=t.
2. Es ströme plötzlich kaltes Wasser mit der unbekannten Temperatur i, < t durch den
Querschnitt B. Ein Dauerzustand des Wärmeübergangs sei noch nicht erreicht. Dann ändern
sich alle Temperaturen:
T= v, sinkt stark, r, sinkt wenig, , ist konstant.
3. Der Dauerzustand sei erreicht, dann ist
Kent) > u an 2,3.
Der Vergleich der Zustände 1 und 3 ergibt ı, = const.; ferner 7,’ < 1,, aber nur um weniges
kleiner;
(„= T)<p=T),;t<it.
Um eine Formel für-.den Wärmeübergang aufstellen zu können, in welcher T eliminiert
werden kann und nur noch die gesuchte Wassertemperatur i, als Unbekannte vorkommt,
muß man den Radius des das Rohr umgebenden Erdzylinders R so groß wählen, daß auf
dieser äußeren Zylinderfläche die Temperaturdifferenz infolge der Wärmeabgabe an das
Rohr ,—:,’= 0 wird, so daß also auf der äußeren Erdzylinderfläche +, = 7, = const.
gesetzt werden kann. Die Stärke s— R— r derjenigen Erdschicht, deren äußere Temperatur
:, von der Wärmeabgabe an das Rohr praktisch nur in zu vernachlässigendem Maße beein-
flußt wird, dürfte nicht sehr groß sein und ist wohl leicht durch Versuche zu bestimmen.
Der Gang der ganzen Reehnung ist nun folgender: Bei bekannten Größen R, r, L%
und der Wärmeleitzahl Aströme die Wärmemenge W =G (tz, — t,) durch den Erdzylinder.
Gesucht ist die innere Oberflächentemperatur *, = T. Diese ermittelt sich wie folgt. Es ist
(Formel 28, S. 28)
= R 1
W=6(t, — I) 6)
R 1
= A 2 Fe tı) G In (7) . Dh 11)
Wird die bekannte Größe
R 1
a ee 2
G1n(,)- 57 4 12)
gesetzt, so ist
T=9— Al —bı) 13)
dieser Wert wird nun für T in die Formel
gesetzt. Hierbei muß in dem Wert von a der Faktor (1 + 0,0014 T) wie oben angedeutet
durch eine Konstante oder vielleicht durch eine angenäherte Funktion von 7, z. B. (1 +
0,0007 . x,) ersetzt werden, so daß « nur noch abhängig von v und dist. Nennt man die be-
rechenbare Größe
Fa
Re 15
G 2.
so ergibt sich mit Gleichung 13) und 14) die Schlußgleichung in der Formel
nn —Ak+Au— ta =unn —-A&+Au—t—B. 16)
Diese Gleichung enthält nur noch t, als Unbekannte und ist, nachdem sie auf die Form
PP. Ab +Ah, pen —-Ab+Ah-h 17)
gebracht ist, mit Einsetzung aller bekannten Größen lösbar.