Energetische Nutzung von feuchter Biomasse in ... - tuprints

8 Simulation eines Rohrbündelwärmetauschers zur Biomasseaufheizung
Energiebilanz: (mit Gleichung (8.6) und (8.7) in (8.5))
mit i = Index für Innenrohr
a = Index für Außenraum
∂T a
∂ x = k N R � d i
˙m c p
∂T i
N R = Anzahl Rohre im Rohrbündel
∂ x = k N R � d i
˙m c p
di = Innendurchmesser eines einzelnen Innenrohrs in m
�T i−T a� (8.10)
�T i−T a� (8.11)
Die rechte Seite der Gleichungen (8.10) und (8.11) erscheint auf den ersten Blick identisch. Es
ist jedoch zu beachten, dass die Wärmekapazität temperaturabhängig ist und somit in
Gleichung (8.10) cp = cp(Ta) und in Gleichung (8.11) cp = cp(Ti) einzusetzen ist.
Durch Lösung des Gleichungssystems (8.8) - (8.11) können die Verläufe u(x) und T(x)
bestimmt werden. Temperaturabhängige Größen wie Dichte oder Wärmekapazität ändern sich
entsprechend des Verlaufs T(x) entlang der Strömung. Die Rohrgeometrie und Wärme-
durchgangszahl werden als konstant entlang der Rohre angenommen. Die Verweilzeit des
Feeds im Wärmetauscher τ i(x) kann nach Gleichung (8.12) berechnet werden.
x
� i� x� = ∫ 0
1
u i� x�
d x (8.12)
Weiterhin werden - unter Einbeziehung der jeweiligen in Kapitel 6.4 ermittelten Kinetik - der
hydrothermale Glucoseabbau und als Maß für die Braunproduktbildung die Verluste in der
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