Wärmeübertragung – Auslegung und Nachrechnung
Die passende Methode wählen, Wärmebilanz und Geometrie verbinden und einen Wärmeübertrager nachvollziehbar beurteilen.
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Kapitel 01Vom Prozess zur passenden Wärmeübertragung
Ein Wärmeübertrager verbindet zwei Aufgaben: Er muss eine bestimmte Wärmemenge übertragen und dabei mit den verfügbaren Drücken, Abmessungen und Werkstoffen auskommen. Eine große Wärmeübergangszahl allein beantwortet diese Aufgabe nicht. Dieses Paket-Handbuch führt vom Prozessdatenblatt über die Auswahl des Rechenwegs bis zur Bewertung einer konkreten Geometrie. Das ausführliche WTS Package – Berechnung von Wärmeübertragern ist die anschließende Vertiefung für Rohrbündel- und Doppelrohrgeräte.
Das konfigurierte Paket enthält 130 Kennungen. Darunter befinden sich vollständige Apparateprogramme, einzelne Wärmeübergangsverfahren, Druckverlustrechnungen, Stoffwerte und ergänzende Geometrie- oder Schwingungsbetrachtungen. Die Modullandkarte hilft bei der Auswahl. Eine einzelne Zeile darin ersetzt noch keine ausführliche Anleitung für alle Bauformen dieses Moduls.
Welches Ergebnis brauchen Sie?
- Auslegung: Für eine definierte Prozessaufgabe eine geeignete Fläche und Geometrie finden.
- Nachrechnung: Bei feststehender Geometrie erreichbare Leistung, Austrittstemperaturen und Druckverluste beurteilen.
- Teilrechnung: Einen Wärmeübergangskoeffizienten, Stoffwert oder Verlust für einen bereits festgelegten Strömungsfall ermitteln.
- Änderungsbewertung: Einen neuen Durchsatz oder anderen Stoff mit dem vorhandenen Apparat vergleichen.
Beginnen Sie mit dem Auswahlkapitel, dem gemeinsamen Datenblatt und dem Wasser/Wasser-Beispiel. Dort führt die höhere Durchsatzforderung zu einer unzureichenden Fläche. Gerade diese Abweichung macht verständlich, warum ein vollständig ausgefülltes Ergebnisfenster noch keine passende Apparateauslegung ist.
Nach oben ↑Kapitel 02Den richtigen Rechenweg wählen
Wählen Sie nach Strömungsführung, Phasen und gewünschter Ergebnisart. Der Gerätename allein reicht nicht: Ein Rohrregister im Luftkanal hat andere äußere Strömungsverhältnisse als das Bündel innerhalb eines Mantels mit Umlenkblechen.
| Aufgabe | Einstieg | Vorher festlegen | Anschließend bewerten |
|---|---|---|---|
| Rohrbündel / Doppelrohr | WTS | Medien, Temperaturen, Durchsätze, zulässige Druckverluste | Fläche, tatsächliche Temperaturen, beide Druckverluste; SPIE-Geometrie |
| Rechteckiges Rohrregister | AC | Anströmung, Bündelmaße, Teilungen, Rohrdurchgänge | Beide Wärmeübergänge, Fläche, Wandtemperaturen, Hydraulik |
| Rohrschlange | COIL / GC | Apparateaufgabe oder einzelne durchströmte Wendel unterscheiden | Krümmung, Geometrie und passende Teilrechnung |
| Plattenapparat | SOWU / MM | Geräteauslegung oder einzelner Plattenkanal, Bauform und Randbedingungen | Wärmeübergang und Druckverlust gemeinsam |
| Einphasige Rohrströmung | GB | Querschnitt, Länge, Strömung, Stoff- und Wandzustand | Re, Pr, Nu und Wärmeübergangskoeffizient |
| Mantelraum mit Umlenkblechen | WTS-Kindroute / GG | Rohrbündel, Umlenkbleche und aktive Rechenmethode | Mantelseitige Geometrie und Verlustanteile |
| Kondensation / Verdampfung | KOND / VERD / passende J- oder H-Route | Stoffreinheit, Phase, Druck, Einbaulage und Strömungsform | Wandzustand, Phasenzonen und Gültigkeitsgrenzen |
| Wand- oder Umgebungsverluste | EA / EB / TANK / WAKO | Schichten, Geometrie, Umgebung, stationärer Zustand | Verlust, Oberflächentemperatur und Dämmwirkung |
Die Bezeichnungen neben einem Schrägstrich sind Alternativen mit unterschiedlichem Umfang. Sie beschreiben keine automatische Aufrufkette. Prüfen Sie in der Modulbeschreibung, ob Sie den ganzen Apparat oder einen Einzelvorgang berechnen. Die Kennungen EC und GG stehen in Paketkonfiguration und Quellen, fehlen aber in den beiden ausgewerteten Web-Registern; ihre eigenständige Web-Verfügbarkeit ist deshalb nicht aus dieser Tabelle ableitbar.
Nach oben ↑Kapitel 03Modullandkarte: alle 130 Paketmitglieder
Die folgende Übersicht erfasst alle 130 gespeicherten Paketmitglieder nach fachlicher Aufgabe. Anzeige und interner Modulname können voneinander abweichen. Die Einordnung dient der Auswahl; sie behauptet keine Live-Verfügbarkeit jeder Kennung.
Apparate und Gesamtaufgaben
Zuerst Bauform, Strömungsführung und Prozessaufgabe festlegen. Teilmodule liefern nur die für diese Geometrie passenden Beiträge.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| AC | Auslegung von Rohrregisterübertragern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| ACOI | Wärmeübertragung bei der Strömung um Rohrwendeln | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| BEHE | Begleitheizungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| BIFL | Bilanzierung feuchter Luft: Enthitzung und Kondensation | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| BREN | Berechnung der Filmtemperatur in Thermalölerhitzern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| CA / C1 | Wärmeübertrager: Berechnungsmethoden | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| CD / C4 | Wärmeübertragungsnetzwerke | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| CIRC | Wärmeübergang und Druckverlust in Rohrbündelwärmeübertragern mit Kreisring / Kreisscheibe | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| COIL | Rohrschlangen-Wärmeübertrager | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| DNK | Dampf-Nachdampf-Kondensation in Wärmetauschergruppen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| DSTR | Dampferzeuger-Strahlungsverlust | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| ELLU | Auslegung von elektrisch beheizten Rohrregistern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KOND | Kondensatoren für reine Dämpfe | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| NAVE | Wärmeübertragung in Verdampfern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| OPTD | Optimierung von Druckverlusten von Rohrbündelwärmeübertragern nach VDI | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| REG / N1 | Wärmeübertragung in Regeneratoren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| RIR | Wärmeübergang und Druckverlust in Doppelrohr-Einsteck ('Rohr-in-Rohr') Elementen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| RS3 | Wärmeübertragung und Druckverlust in Tripelrohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| SOWU | Plattenwärmeübertrager | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| TANK | Ermittlung der Wärmeverluste von Lagertanks | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| TAVA | Druckverlauf beim Abkühlen von heißen Lagertanks mit Vakuumbrechern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| VERD | Verdampfung reiner Stoffe in Rohrbündel- oder Doppelrohr-Wärmeübertragern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| WAK | Wendelrohr-Abhitzekessel | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| WTS | Thermische und hydraulische Berechnung von Rohrbündel- und Doppelrohr-Wärmeübertragern | Ausführliches WTS-Handbuch |
| ZIKT / PILLOW | Wärmeübergang und Druckverlust in Kühltaschen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Geometrie und Schwingung
Rohrzahl, Teilungen, Abstützung und Durchgänge mit der thermischen Rechnung abgleichen.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| SPIE | Rohrspiegeldaten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| RBSA | Rohrbündel Schwingungs-Analyse | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GVLV | Rohrbündel Schwingungsanalyse | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Stoffzustände
Stoff, Temperatur, Druck und Phase mit dem zugehörigen Strömungsraum abgleichen.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| LUFT | Stoffwerte von Luft | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| N2 | Stoffwerte von Stickstoff | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| NH3 | Stoffwerte von Ammoniak | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| O2 | Stoffwerte von Sauerstoff | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| TOIL / T-OIL | Stoffwerte von Thermalölen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HFO | Stoffwerte von schweren Heizölen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Verdampfung und Sieden
Lage, Strömungsform, Stoffsystem und Abstand zu kritischen Siedezuständen prüfen.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| HAB1 / H2 | Behältersieden reiner Stoffe und von Gemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HAB2 / H2.2 | Sieden in freier Konvektion ohne Blasenbildung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HAB3 / H2.3.5.1 | Behältersieden reiner Stoffe und von Gemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HAB4 / H2.3.5.2 | Behältersieden reiner Stoffe und von Gemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HAB5 / H2.3.5.3 | Behältersieden reiner Stoffe und von Gemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HAB6 / H2.4 | Behältersieden reiner Stoffe und von Gemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HAB7 / H2.5.1 | Behältersieden reiner Stoffe und von Gemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HAB8 / H2.6 | Behältersieden reiner Stoffe und von Gemischen: Filmsieden | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HABA | Bezugswert für den Wärmeübergangskoeffizienten beim Blasensieden an glatten Rohren und ebenen Wänden (Behältersieden, Strömungssieden) | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBA / H3.4 | Strömungssieden unterkühlter Flüssigkeiten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBB1 / H3.2 | Strömungssieden – Strömungsformen in Verdampferrohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBB2 / H3.5.1.1 | Strömungssieden gesättigter, reiner Flüssigkeiten: Konvektives Strömungssieden in senkrechten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBB3 / H3.5.1.2 | Strömungssieden gesättigter, reiner Flüssigkeiten: Konvektives Strömungssieden in horizontalen Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBB4 / H3.5.2.1 | Strömungssieden gesättigter, reiner Flüssigkeiten: Blasensieden in senkrechten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBB5 / H3.5.2.2 | Strömungssieden gesättigter, reiner Flüssigkeiten: Blasensieden in waagrechte Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBC / H3.6 | Strömungssieden - Kritische Siedezustände | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| HBD / H3.7 | Strömungssieden - Wärmeübergang nach der Siedekrise | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LAMO | Wärmeübergang in Verdampferrohren bei Zwangsumlauf | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Kondensation und Filme
Reinstoff oder Gemisch, Filmführung, Überhitzung und Unterkühlung unterscheiden.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| HEAT | Kondensationswärme Inkrementale Berechnung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JA3 / J1.3 | Filmkondensation reiner Dämpfe: Kondensation an senkrechten Flächen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JA4 / J1.4 | Filmkondensation reiner Dämpfe: Kondensation an waagrechten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JA5 / J1.3 | Filmkondensation reiner Dämpfe: Kondensation im waagrechten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JA6A / J1.6.2 | Filmkondensation reiner Dämpfe: Kondensation von Metalldämpfen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JA6B / J1.6.3 | Filmkondensation reiner Dämpfe: Kondensation von überhitztem Dampf | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JBA / J2 | Kondensation von Mehrstoffgemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JC / J3 | Tropfenkondensation | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| JDB / J4 | Misch- und Sprühkondensation | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KON1 | Kondensation in waagerechten Rohren Inkrementale Berechnung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KON2 | Kondensation in senkrechten Rohren Inkrementale Berechnung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MD / M3 | Wärmeübergang an senkrechten Rieselfilmen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| RIES | Wärmeübergang in Rieselfilmen an waagrechten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Strahlung und Wärmeleitung
Geometrie, Oberflächen und Randtemperaturen bestimmen; stationäre und instationäre Aufgaben trennen.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| CB / C2 | Wärmeübertrager: Wärmedurchgang und Wärmedurchgangskoeffizienten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| DEE / M11 | Wärmeleitfähigkeit von Schüttschichten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| EA / E1 | Stationäre Wärmeleitung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| EB / E1.2 | Wärmeverlust von Wänden und Rohrleitungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| EC / E2 | Wärmeleitung - instationär | Quelle/Maskenkandidat; eigenständige Web-Registrierung ungeklärt. |
| KA / K1 | Wärmestrahlung technischer Oberflächen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KB / K2 | Wärmestrahlung - Sichtfaktoren (Einstrahlzahlen) | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KC / K3 | Wärmestrahlung von Gasen und Gasgemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KD / K4 | Wärmestrahlung von Gas-Feststoff-Gemischen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KE / K5 | Wärmestrahlung in Brennräumen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| KF / K6 | Wärmestrahlung - Superisolierungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| WAKO | Wärmedurchgang durch mehrschichtige ebene Wände und Rohre | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Hydraulik und Mehrphasenströmung
Verlustanteil, Bezugsquerschnitt, Phase und Betriebspunkt benennen.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| KV | Regel- und Absperrarmaturen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LB / L1.2 | Druckverlust in durchströmten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LBA / L2.1 | Berechnung der Phasenanteile bei Gas-Flüssigkeitsströmungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LBB / L2.2 | Druckabfall von Gas-Flüssigkeitsströmungen in Rohren, Leitungselementen und Armaturen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LBG / L2.7 | Nasser Druckverlust und Leerblasen von Kolonnenböden | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LC / L1.3 | Druckverlust in durchströmten Leitungen mit Querschnittsänderungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LD / L1.4 | Druckverluste in querumströmten Rohrbündeln | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LDA / L4.1 | Bildung und Bewegung von Tropfen und Blasen in technischen Apparaten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LDB / L1.4 | Druckverlust in querumströmten Rohrbündeln | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LE / L1.6 | Druckverlust in durchschtrömten Schüttungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LF / L3.2 | Strömungsformen und Druckverlust in Wirbelschichten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LG / H3.3 | Strömungssieden - Druckverlust in durchströmten Verdampferrohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LJA / L3.4 | Zyklone zum Abscheiden fester Partikel aus Gasen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LJB / L4.3.3 | Tropfenabscheidung in technischen Apparaten: Zyklone | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LJC / L4.3.4 | Lamellentropfenabscheider | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LL / L2.6 | Druckverlust und Flutgrenze in berieselten Packungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LM / L1.5 | Druckverlust in umströmten Rohrbündeln in Wärmeübertragern mit und ohne Umlenkbleche | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LN / N3.3 | Wärmeübertragung und Leistungsaufnahme in Rührkesseln: Rührleistung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| LOMA | Strömungsformendiagramm für 2 Phasenströmung Lockhart-Martinelli-Diagramm | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Konvektion und besondere Oberflächen
Anströmung, Querschnitt, Randbedingung und Korrelation auf die reale Geometrie beziehen.
| Kennung / Anzeige | Aufgabe | Einordnung |
|---|---|---|
| DRLL | Wärmeübergang und Druckverlust in durchströmten Drallrohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| FA / F2 | Wärmeübertragung bei freier Konvektion | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| FB / F5 | Wärmeabgabe von Heizkörpern beim Betrieb mit Warmwasser | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| FC / F3 | Wärmeübertragung bei freier Konvektion: Innenströmungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| FD / F4 | Wärmeübertragung bei freier Konvektion: Sonderfälle | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| FE / F2.5 | Mischkonvektion | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| G8SC / Unterkühlung | Wärmeübergang und Druckverlust in der Unterkühlungszone eines Kondensators | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GA / G4 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Längsumströmte ebene Wände | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GB / G1 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Durchströmte Rohre | Bedienung und Feldbezug in diesem Buch |
| GC / G3 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Durchströmte Rohrwedeln | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GD / G2 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Konzentrischer Ringspalt und ebener Spalt | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GE / G6 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Querumströmte einzelne Rohre, Drähte und Profilzylinder | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GEV8 / G5 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Bewegte Oberflächen mit paralleler Überströmung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GF / G7 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Querdurchströmte Rohrreihen und Rohrbündel | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GG / G8 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Außenraum von Rohrbündel-Wärmeübertrager mit Umlenkblechen | Quelle/Maskenkandidat; eigenständige Web-Registrierung ungeklärt. |
| GGLR | Wärmeübergang und Druckverlust in Rohrbündelwärmeübertragern mit längsberippten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GGO | Wärmeübertragung und Druckverlust in längsdurchströmten Rohrbündelwärmeübertragern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GGRI | Wärmeübergang an niedrig berippten Rohren in Rohrbündelwärmeübertragern mit Segmentumlenkblechen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GH / G9 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Durchströmte Haufwerke | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| GK / G10 | Wärmeübertragung bei erzwungener Konvektion: Prallströmung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| INLR | Wärmeübertragung und Druckverlust in innenberippten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MA / N3.2 | Wärmeübertragung und Leistungsaufnahme in Rührkesseln: Wärmeübergang | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MB / M1 | Wärmeübergang an berippten Rohren | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MC / M2 | Wärmedurchgang durch Wände mit aufgeschweißten Rohrschlangen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| ME / M4 | Wärmeübergang an nichtnewtonschen Flüssigkeiten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MF / M5 | Wärmeübertragung in Wirbelschichten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MG / M6 | Wärmeübertragung von einer Heizfläche an ruhende oder mechanisch durchmischte Schüttungen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MK / M8 | Be- und Entfeuchten von Luft | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| ML / N5 | Wärmerohre | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MM / N6 | Druckverlust und Wärmeübergang in Plattenwärmeübertragern | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| MO / M10 | Wärmeübertragung und Strömung in verdünnten Gasen | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| SPIR | Wärmeübertragung bei der Strömung durch Rohre mit/ohne innenliegendem Spiralband | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| TWIS | Wärmeübertragung bei der Strömung durch Rohre mit/ohne Schraubeneinbauten | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
| WROK | Wärmeübertragung bei Querströmung durch Rohrbündel mit kleiner Längsteilung | Auswahlhilfe; eigene Modulvertiefung separat. |
Kapitel 04Ein gemeinsames Datenblatt vorbereiten
Erfassen Sie die Aufgabe einmal und geben Sie jeder Seite eine eindeutige Bezeichnung. „Innen/außen“ bedeutet im WTS-Fall Rohr/Mantel; es bedeutet nicht allgemein heiß/kalt. In einer anderen Aufgabe kann die heiße Seite im Mantel liegen. Die Zuordnung muss durch Stoffwerte, Geometrie und Ergebnisbewertung hindurch gleich bleiben.
| Bereich | Was Sie festhalten | Warum es gebraucht wird |
|---|---|---|
| Prozess | Medium und Zusammensetzung je Seite; Ein- und gewünschte Austrittstemperatur; Massenstrom | Bilanz und Phasenzustand |
| Druck | Absoluter Stoffzustandsdruck, verfügbarer Druckverlust, mechanische Auslegungsdrücke getrennt | Ein Stoffwertdruck ist kein Differenzdruck und kein Festigkeitsnachweis |
| Geometrie | Rohrinnen-/außendurchmesser, Wand, Zahl je Durchgang, aktive Länge, Mantel, Teilung, Umlenkbleche | Strömungsquerschnitt, Fläche und Verlustanteile |
| Oberflächen | Rohrwerkstoff, Wärmeleitfähigkeit, Verschmutzungswiderstand auf benannter Bezugsfläche | Wärmedurchgang und Wandtemperaturen |
| Betrieb | Normalfall, Teillast, Anfahren, verfügbare Pumpenförderhöhe | Der beste thermische Fall muss nicht der kritische hydraulische Fall sein |
| Rechenstand | Modul/Bauform, Methode/Auflage, Sprache und Einheiten | Ein Vergleich benötigt gleiche Randbedingungen |
Vorgaben und freie Ergebnisse
Markieren Sie im Datenblatt, welche Größen fest sind. Beim Beispiel sind beide Solltemperaturpaare und der Mantelmassenstrom vorgegeben; der Rohrmassenstrom wird berechnet. Wenn zusätzlich beide Massenströme festgelegt werden, muss die Bilanz dazu passen oder eine andere Größe frei werden. Ein unbekannter Wert ist nicht mit Null zu ersetzen. Prüfen Sie nach jeder Eingabe den übernommenen Wert, die Einheit und den Feststatus.
Für ein vorhandenes Gerät ist die ausgeführte Länge eine feste Randbedingung. Die benötigte Länge darf zusätzlich als Prüfergebnis erscheinen. Sie verändert die ausgeführte Länge nicht von selbst. Notieren Sie beide Größen getrennt, damit der nächste Bearbeiter den Apparat nicht versehentlich umkonstruiert.
Nach oben ↑Kapitel 05Fachliche Grundlagen der Wärmeübertragung
WTS-Lehrpfad: Dieser Abschnitt wird aus der gemeinsam gepflegten WTS-Autorenquelle übernommen. Im vollständigen WTS-Handbuch weiterlesen.
Rohrseite ist nicht automatisch die heiße Seite
Die Begriffe innen/Rohrseite und außen/Mantelseite beschreiben den Strömungsraum. Beide Seiten können je nach Aufgabe wärmeabgebend oder wärmeaufnehmend sein. Ordnen Sie Ihre Prozessdaten daher der tatsächlichen Anschluss- und Strömungsführung zu, nicht nur den Farben einer Skizze.
Wärmebilanz und Vorzeichen
Für ein einphasiges Medium mit passend gemittelter Wärmekapazität ist dies die wichtigste Überschlagsrechnung. In WTS ist ein abgekühlter Strom im gezeigten Beispiel negativ, ein erwärmter positiv. Ohne Verlustwärme gilt dort Q̇ᵢ + Q̇ₐ ≈ 0. Verwenden Sie für einen Vergleich der übertragenen Leistung die Beträge, ohne die Vorzeicheninformation der Bilanz zu verlieren. Bei Phasenwechseln oder stark veränderlichen Stoffwerten ist eine Enthalpiebilanz Q̇ = ṁ · Δh geeigneter; die einfache cp-Formel allein reicht dann nicht.
Treibende Temperaturdifferenz
Eine endliche Fläche kann Wärme nur bei einer treibenden Temperaturdifferenz übertragen. Beim idealen Gegenstrom lauten die Enddifferenzen ΔT₁ = Th,ein − Tc,aus und ΔT₂ = Th,aus − Tc,ein. Für positive Enddifferenzen gilt:
Sind beide Enddifferenzen gleich, ist der Grenzwert genau diese gemeinsame Differenz; der Ausdruck 0/0 ist kein physikalischer Fehler. Negative oder verschwindende Temperaturannäherungen müssen dagegen fachlich geprüft werden. Ein Temperaturkreuz ist bei Gegenstrom nicht grundsätzlich unmöglich; entscheidend ist die lokale treibende Differenz, nicht nur der Vergleich der beiden Austrittstemperaturen.
Fläche, Wärmeübergang und Wärmedurchgang
Dies ist ein Überblick über den üblichen thermischen Zusammenhang, keine vollständige Ersatzformel für alle WTS-Sonderfälle. FN berücksichtigt die tatsächliche Strömungsführung gegenüber dem idealisierten Temperaturverlauf. Weitere Modellkorrekturen, etwa an Längsleitblechen, können hinzukommen.
Die Wärmeübergangskoeffizienten αᵢ und αₐ beschreiben jeweils den Übergang zwischen Fluid und Wand. Der Wärmedurchgangskoeffizient k fasst die Widerstände beider Seiten, der Rohrwand und der Verschmutzung zusammen. Bei einem glatten zylindrischen Rohr und Bezug auf die Außenfläche ergibt sich schematisch:
Alle Größen müssen dieselbe Flächenbasis verwenden. Für Rippenrohre und andere Sondergeometrien gelten zusätzliche Flächenverhältnisse und Wirkungsgrade. Übernehmen Sie deshalb keinen fremden k-Wert, ohne dessen Bezugsfläche zu kennen.
Warum mehr Geschwindigkeit nicht immer besser ist
Höhere Geschwindigkeit kann den Wärmeübergang steigern, erhöht aber häufig Druckverlust, Pumpenbedarf, Erosions- oder Schwingungsbeanspruchung. Ein kleinerer Umlenkblechabstand verändert gleichzeitig Querströmung, Fensterströmung, Endzonen und die Anzahl der Umlenkungen. Diese Wirkungen sind gekoppelt: Ein einzelner optimal erscheinender α-Wert ist noch kein optimaler Apparat.
Kennzahlen verstehen
Reynolds-Zahl Re = ρ·v·d/μ beschreibt das Verhältnis von Trägheits- zu Zähigkeitskräften; Prandtl-Zahl Pr = cₚ·μ/λ verknüpft Impuls- und Wärmetransport. Die charakteristische Länge und der gültige Bereich hängen vom Kindmodul ab. Eine universelle Rohr-Grenzzahl darf nicht ungeprüft auf die komplexe Mantelströmung übertragen werden.
Kapitel 06Wie die Teilrechnungen zusammenarbeiten
WTS bündelt die Aufgabe und ruft abhängig von Medium, Phase und Bauform geeignete Teilmodule auf. Im Kapitelbaum sichtbare Kinder gehören zur jeweiligen WTS-Instanz. Öffnen Sie für eine Prüfung dieses Kind, damit Sie den dazugehörigen Geometrie- und Stoffzustand sehen. Ein separat gestartetes GB- oder SPIE-Modul ist zunächst eine eigene Rechnung.
Drei Arten der Datenweitergabe
- Kindaufruf: Das Elternmodul übergibt Daten und übernimmt bestimmte Ergebnisse nach seinem implementierten Ablauf. Nicht jeder sichtbare Kindwert wird zurückgeschrieben.
- Variablenverbindung: Der Anwender bestimmt ausdrücklich eine Quellgröße und ein kompatibles Zielfeld. Die Verbindung führt genau diese Größe, keine komplette Apparatedefinition.
- Manuelle Übernahme: Wert, Einheit, Bezugszustand und Herkunft werden gemeinsam übertragen. Nach einer Änderung muss die Übernahme erneut geprüft werden.
Ein Wechsel der Rohrzahl verändert den Durchsatz pro Rohr; eine andere Wand verändert Innendurchmesser und Widerstand; eine andere Länge verändert Fläche und Druckverlust. Verfolgen Sie daher nach einer Geometrieänderung die ganze Kette. Das Beispiel zeigt den Rücksprung von der unzureichenden Fläche zur Geometrieentscheidung. Die Aufrufreihenfolge des Solvers ist dabei kein starres einmaliges Flussdiagramm.
Nach oben ↑Kapitel 07Das Bedienprinzip: Vorgaben, Ergebnisse und Solver
WTS-Lehrpfad: Dieser Abschnitt wird aus der gemeinsam gepflegten WTS-Autorenquelle übernommen. Im vollständigen WTS-Handbuch weiterlesen.
SOL ALPHA besitzt keinen starren Satz ausschließlich zulässiger Eingabe- und Ausgabefelder. Der interne Gleichungslöser ermittelt aus den bekannten Größen diejenigen Unbekannten, die der jeweilige Modul-Rechenweg unterstützt. Dieselbe physikalische Größe kann deshalb in einer Aufgabe eine Vorgabe und in einer anderen Aufgabe ein Ergebnis sein.
Diese Freiheit ist kein Versprechen, dass jede mathematische Umstellung in jedem Modul möglich ist. Auswahlfelder, diskrete Rohrzahlen, Tabellen, Gültigkeitsbereiche und iterative Rechenwege setzen Grenzen. Mehrere verschiedene Geometrien können dieselbe thermische Aufgabe erfüllen. Eine Rückrechnung braucht daher eine eindeutig formulierte Fragestellung.
Die vier Fragen an jedes wichtige Feld
- Ist der Wert bekannt? Ein leeres oder unbekanntes Ergebnis ist nicht Null.
- Ist er eine Vorgabe oder berechnet? Ein berechneter Wert kann sich bei neuen Eingaben ändern.
- Ist er festgehalten? Eine feste Vorgabe soll nicht durch eine andere Gleichung ersetzt werden.
- Ist er verbunden? Dann kann eine andere Modulinstanz oder ein Kindkapitel die maßgebliche Quelle sein.
Eingaben sicher durchführen
Klicken Sie in das richtige Zahlenfeld, geben Sie den Wert ein und bestätigen Sie ihn, beispielsweise durch Tab. Warten Sie, bis die Bearbeitung beendet ist, bevor Sie weitere abhängige Felder ändern. Prüfen Sie danach den tatsächlich übernommenen Wert und die angezeigte Einheit.
Die allgemeine SOL-ALPHA-Eingabe unterstützt auch Ausdrücke und Einheiten. 100 + 200 ist eine Rechenoperation, keine Liste. 1 bar ist eine physikalische Eingabe, die in die zum Feld passende Einheit umgerechnet werden kann. Bei WTS ist besonders wichtig, ob ein Druckfeld Absolutdruck verlangt. Einheitenumrechnung allein wandelt Überdruck nicht automatisch in Absolutdruck um.
Farben richtig lesen
In der Standardmaske erscheinen berechnete Zahlen häufig türkisfarben bzw. mit entsprechendem Feldstil; normale Vorgaben haben einen anderen Stil. Verbundene Variablen und hervorgehobene Abhängigkeiten können zusätzliche Farben oder Markierungen erhalten. Farbe ist eine Orientierungshilfe, kein alleiniger Nachweis: Lesen Sie bei Unklarheit die Variableninformation, den Feststatus und die Verbindungsquelle. Designs, Fokus und Hervorhebungen können das Erscheinungsbild verändern.
Variable freigeben
Wenn Sie ein bisher berechnetes Ergebnis vorgeben wollen, muss eine passende andere Vorgabe frei werden. Öffnen Sie das Kontextmenü des betreffenden Felds und verwenden Sie die angebotene Freigabe- bzw. Rückrechenfunktion. Prüfen Sie, welche Größe der Solver anschließend bestimmt. Geben Sie nicht wahllos mehrere Randbedingungen frei: Die Rechnung kann dadurch unterbestimmt werden oder in eine andere Geometrie laufen.
Bei WTS gehören oft weitere Kapitel dazu. Eine Rohrzahländerung kann SPIE, Strömungsgeschwindigkeiten, Wärmeübergang und Druckverlust beeinflussen. Änderungen an Stoff oder Temperatur wirken über Stoffwerte bis zur erforderlichen Fläche. Warten Sie deshalb auf den vollständigen Rechenabschluss und lesen Sie die Meldungen.

- Mantelseitiger Massenstrom: hier die Vorgabe von 3 kg/s.
- Rohrseitiger Massenstrom: hier ein berechnetes Ergebnis.
- WTS und zugehörige Kinder im Projektbaum.
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Kapitel 08Der erste Start: vom Modulbrowser zur Arbeitsmaske
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- Öffnen Sie ein separates Demo- oder Übungsprojekt. Verwenden Sie keine produktive Auslegung als ungesicherte Übungsfläche.
- Suchen Sie im Modulbrowser nach WTS. Wählen Sie das Wärmeübertrager-Modul und lesen Sie die Modulbeschreibung. Eine eventuell angebotene Sonderausführung ist nicht automatisch die Standardbauform.
- Öffnen Sie das Modul. Soweit der Startweg es vorsieht, erscheint die Auswahl der Grunddaten. Bei einem geladenen Projekt kann stattdessen unmittelbar die gespeicherte Maske erscheinen.
- Legen Sie in der Grunddatenauswahl beide Medien und Phasen fest. Prüfen Sie danach Rohr- und Mantelgeometrie, Bündeltyp, Einbaulage, Umlenkbleche und gegebenenfalls Sonderrohre.
- Lesen Sie die Zusammenfassung und übernehmen Sie die Konfiguration mit der angebotenen Bestätigung. Ein Häkchen in der Navigation zeigt Vollständigkeit der Dialogeingaben, nicht die fachliche Eignung des Apparats.
- Füllen Sie die Betriebsdaten in der Arbeitsmaske von oben nach unten aus. Nach jedem sinnvollen Eingabeblock prüfen Sie übernommenen Wert, Einheit und Meldungen.
- Öffnen Sie die WTS-Kindkapitel im Modulbaum, um Herkunft und Zustand wichtiger Zwischenergebnisse zu verstehen. Kehren Sie anschließend zum übergeordneten WTS zurück.
- Prüfen Sie die Bewertungs- und Ergebnisbereiche. Speichern Sie erst eine klar bezeichnete Übungsvariante, wenn Sie wissen, welche Vorgaben fest sind und welche Ergebnisse berechnet wurden.
Orientierung in der Oberfläche
Links liegen Projektmodule und gegebenenfalls eingerückte Kindkapitel. In der Mitte befindet sich die aktive Berechnungsmaske. Rechts erscheinen Informationen, Warnungen und weitere Meldungen. Die konkrete Position hängt vom gewählten Layout ab. WTS enthält mehrere thematische Maskenbereiche; scrollen Sie bewusst bis zu Bewertung und Ergebnissen, statt den oberen Betriebsdatenbereich für die vollständige Rechnung zu halten.
Die Schaltfläche für Grunddaten bzw. das modulspezifische Spezialmenü führt zurück zur Konfiguration. Ein erneutes Bestätigen ist keine reine Ansicht: Auswahlwerte und Voreinstellungen können übernommen werden. Sichern Sie deshalb eine Variante vor einer größeren Umkonfiguration und vergleichen Sie danach die maßgeblichen Randbedingungen.
Wenn ein Dialog wartet
Ein offener Auswahl-, Rohrspiegel- oder Stoffdialog gehört zum aktuellen Rechenablauf. Schließen Sie ihn bewusst mit Übernehmen oder Abbrechen. Wiederholtes Nachrechnen im Hintergrund ersetzt die ausstehende Entscheidung nicht. Falls ein Dialog trotz passender Auswahl nicht verschwindet, erfassen Sie die Meldung und den letzten Bedienungsschritt, statt mehrere weitere WTS-Instanzen zu öffnen.

- Die sieben Bereiche führen durch die Konfiguration.
- Rohr- und Mantelmedium getrennt auswählen.
- Zusammenfassung vor der Übernahme prüfen.
- OK übernimmt; Häkchen bestätigen keine fachliche Auslegung.
Vorhandener Programmscreenshot; Aufnahmezeitpunkt nicht unabhängig dokumentiert. Original in voller Größe
Kapitel 09Medien, Phasen und Stoffwerte auswählen
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Die Medienauswahl ist Teil der Berechnung, nicht nur eine Beschriftung. Sie entscheidet, welches Stoffmodul WTS anlegt und bei welchen Temperaturen, Drücken und Zusammensetzungen es die Stoffwerte ermittelt. Öffnen Sie die Grunddaten und bearbeiten Sie Rohr- und Mantelseite getrennt. Prüfen Sie danach die übernommenen Angaben in der Maske.
Schrittfolge für jede Seite
- Ordnen Sie den realen Stoff eindeutig der Rohr- oder Mantelseite zu. Die heiße Seite muss nicht innen liegen.
- Wählen Sie Medium und die für diesen Stoff angebotene Phase. Flüssigkeit, Gas und Kondensation führen nicht zum gleichen Modell.
- Ergänzen Sie die angebotenen Zusatzangaben: etwa Glykoltyp und Konzentration, Frostschutzangabe, Salzgehalt, Ölklasse, Säurekonzentration oder Gaszusammensetzung.
- Übernehmen Sie die Auswahl. Geben Sie Betriebsdruck und Temperaturen in der Hauptmaske mit passendem Druckbezug ein.
- Öffnen Sie das zugehörige Stoffkapitel und prüfen Sie Dichte, Wärmekapazität, Wärmeleitfähigkeit und Viskosität. Bei Phasenwechsel kommen Sättigungszustand, Enthalpie, Dampfgehalt und Verdampfungsenthalpie hinzu.
Wasser, Dampf, Gase und Gemische
H2O liefert die Wasser-/Dampfzustände; eine Wasserrechnung und eine Wasserdampf-Kondensation sind dennoch unterschiedliche Aufgaben. Für Luft, Stickstoff, Sauerstoff, Helium, CO₂ und Ammoniak existieren eigene Wege. Erdgas unterscheidet vorgegebene L-/H-Fälle und freie Zusammensetzungsangaben. Feuchtes Gas verwendet HX; Kondensat und latente Wärme dürfen dann nicht wie ein trockenes Gas behandelt werden.
Glykol ist nicht automatisch ein beliebiges Wasser-Glykol-Gemisch. Wählen Sie den angebotenen Produkttyp und geben Sie dessen Konzentrations- bzw. Frostschutzparameter entsprechend der Oberfläche an. Für Öle sind Sorte, gegebenenfalls ISO-Klasse und Dichte relevant. Bei Säuren, Natronlauge, Saccharose, Meerwasser und Bier/Würze ist die Zusammensetzung Teil der Aufgabenstellung. Eine Stoffbezeichnung allein genügt nicht.
Freie Stoffwerte und externe Stoffdaten
Freie Eingabe / SDAT ist sinnvoll, wenn belastbare Stoffdaten außerhalb des eingebauten Angebots vorliegen. Dokumentieren Sie Quelle, Temperatur- und Druckbereich, Zusammensetzung und Einheiten. Ein einzelner Wert bei Raumtemperatur ist keine ausreichende Grundlage für einen weiten Temperaturhub oder eine stark temperaturabhängige Viskosität. PROP/Proper und STAB sind gesonderte Stoffdatenwege; verfügbare Stoffauswahlen hängen von Installation und Datenbestand ab.
Die vollständige Zuordnung der 32 historischen Medienkennungen zu den Stoffmodulen steht im Medienverzeichnis. Die historische Glykolkennung 10 ist kein Ersatz für die aktuelle Auswahl 15.
Nach oben ↑Kapitel 10Rohrbündel, Mantel und Durchgänge aufbauen
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Die Grunddaten gliedern sich in Medien, Geometrie, Bündel, Umlenkbleche, Rohrformen, Sonderformen und Standardwerte. Welche Felder sichtbar und editierbar sind, hängt von der Auswahl ab. Beginnen Sie mit einer einfachen, dem realen Apparat entsprechenden Geometrie; Sonderformen werden erst danach ergänzt.
Rohre und Mantel
Unterscheiden Sie Rohraußendurchmesser V24, Rohrinnendurchmesser V25 und Rohrwanddicke V305. Für ein gewöhnliches Rundrohr gilt geometrisch di = da − 2s. V19 ist eine Wärmeübertragungs-Wanddickengröße und nicht ohne Weiteres mit jeder konstruktiven Wandangabe austauschbar. Mantelaußendurchmesser V41, Mantelwanddicke V42 und Mantelinnendurchmesser V54 bilden eine zweite, eigene Maßkette. Wählen Sie Werkstoff und Wärmeleitfähigkeit passend zur Betriebstemperatur.
In den Grunddaten können angebotene Rohr- und Mantelauswahlen verwendet werden. Bibliothekswerte erleichtern wiederkehrende Abmessungen, ersetzen aber nicht den Abgleich mit Zeichnung und Lieferung. Persönliche Tabelleneinträge sollten nur gezielt gespeichert oder gelöscht werden; für ein Lehrbeispiel ist keine Änderung gemeinsamer Stammdaten nötig.
Teilung und Durchgänge
Quer- und Längsteilung V43/V44 sowie Teilungswinkel V93 beschreiben die Rohrordnung. Rohrseitige Durchgänge V55 teilen den Rohrquerschnitt auf mehrere Strömungswege auf. Mantelseitige Durchgänge V97 beschreiben eine andere Aufteilung. Eine Verdopplung der Durchgangszahl verdoppelt deshalb weder pauschal die Leistung noch automatisch die wirksame Fläche. Sie verändert Geschwindigkeit, Wärmeübergang, Druckverlust und Temperaturführung.
Drei Längen, die Sie nicht verwechseln sollten
- Erforderliche Bündellänge V46
- Das Ergebnis für die aktuelle thermische Aufgabe und die gewählte Geometrie.
- Tatsächliche aktive Rohrlänge V60
- Die für die vorhandene Wärmeübertragung wirksame Länge. Sie bestimmt zusammen mit Rohrzahl und Bezugsdurchmesser die verfügbare Fläche.
- Gesamte Rohrlänge V196
- Eine konstruktive Gesamtgröße einschließlich anderer Längenanteile. Nicht ungeprüft als aktive Länge einsetzen.
Vorgaben oder Auslegungsziele?
Ist ein Apparat vorhanden, müssen dessen feste Abmessungen erhalten bleiben. Bei einer Neuauslegung können gewünschte Geschwindigkeiten V61/V62, minimale Abstände oder Längen-/Durchmessergrenzen als Auslegungsvorgaben dienen. Diese Zielwerte sind nicht mit den anschließend berechneten realen Geschwindigkeiten V53/V94 gleichzusetzen. Nach jeder Layoutänderung prüfen Sie Rohrzahl, Flächen und beide Druckverluste neu.

- Mantelmaße: Außen, Wand und Innen gehören zusammen.
- Rohrmaße: 14 × 1 mm ergibt 12 mm innen.
- Regelmäßiger Abstand und erster Abstand sind verschiedene Felder.
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Kapitel 11SPIE: Rohrspiegel verstehen, prüfen und einfrieren
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SPIE bildet den Rohrspiegel ab: Lage und Anzahl der Rohre, Gassen, Durchgangsaufteilung, Fensterbereiche und konstruktive Begrenzungen. Das ist mehr als eine Zeichnung. Rohrzahl und freie Strömungsquerschnitte gehen in Wärmeübergang, Fläche und Druckverlust ein. Ein anderes Layout kann deshalb Ergebnisse ändern, obwohl Temperaturen und Massenströme gleich bleiben.
Anzeigen ist nicht Neuauslegen
- Wählen Sie im Projekt das richtige WTS-Kapitel, insbesondere wenn mehrere Wärmeübertrager vorhanden sind.
- Benutzen Sie „Rohrspiegel anzeigen“, sobald ein Rohrspiegel vorliegt, oder öffnen Sie das zu diesem WTS gehörige SPIE-Kind.
- Prüfen Sie Gesamtrohrzahl, Durchgänge, Gassen, Randabstände und Fenster. Vergleichen Sie die Angaben mit V47 und der Geometrie im WTS-Elternkapitel.
- Schließen Sie die Ansicht ohne Änderungen, wenn Sie nur kontrollieren möchten. Eine Neuauslegung oder Auswahl eines anderen Bibliothekseintrags ist eine bewusste Geometrieänderung.
Wann sollte man einfrieren?
Wenn eine ausgeführte Konstruktion nachgerechnet werden soll oder ein geprüfter Rohrspiegel unverändert bleiben muss. Die Funktion „Rohrspiegel einfrieren/editieren“ schaltet den Layoutzustand und den zugehörigen SPIE-Feststatus um; im Bearbeitungsweg kann der Editor geöffnet werden. „Eingefroren“ heißt nicht, dass alle thermischen Variablen ebenfalls fest sind. Massenstrom, Stoffwerte und Wärmeleistung können weiterhin neu gerechnet werden.
Beim Aufheben des eingefrorenen Zustands werden im Quellstand gezielt geometrische Vorgaben freigegeben und Bibliothekszuordnungen zurückgesetzt. Speichern Sie daher vorher eine Kopie. Nach dem Entfrieren können Standardregeln wieder eine andere Mantel-/Rohranordnung auswählen. Prüfen Sie nicht nur das Bild, sondern auch die zurückgegebenen Zahlen.
Bibliothek und Wiederverwendung
Ein gespeichertes Layout ist für wiederkehrende Baugrößen nützlich. Vergleichen Sie Rohrdurchmesser, Teilung, Gassen, Durchgänge, Mantel und Einbauten vor der Übernahme. Ein passender Name allein genügt nicht. Verwechseln Sie das Anzeigen eines Projektlayouts nicht mit dem Speichern oder Löschen eines Bibliothekseintrags.

- Das zugehörige SPIE-Kapitel ist ausgewählt.
- Nachrechnungs-/Auslegungsmodus und Mantelabmessungen prüfen.
- Rohrinnendurchmesser und Teilung mit WTS vergleichen.
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Kapitel 12GB verstehen: Rohrströmung und Wärmeübergang
GB ist die passende Teilrechnung, wenn Wärmeübergang bei erzwungener Strömung in einem Rohr oder unterstützten nichtkreisförmigen Kanal gefragt ist. Es ersetzt weder den gesamten Wärmeübertrager noch jede Druckverlustrechnung. Beim Prüfen eines WTS-Kindes vergleichen Sie zuerst Länge, Innendurchmesser, Gesamtmassenstrom, Zahl der parallel durchströmten Rohre und die verwendeten Stoffwerte.
| Schritt | Felder | Prüfung |
|---|---|---|
| Querschnitt festlegen | V40, V2 oder V33/V34 | Kreisrohr: Innendurchmesser; anderer Querschnitt: Fläche und benetzter Umfang |
| Strömung auflösen | V10, V11, V12, V9 | Gesamtstrom nicht mit Strom je Rohr verwechseln; Durchgänge berücksichtigen |
| Stoffzustand vergleichen | V4, V5, V8, V35, V57 | Dynamische Viskosität, Dichte, Wärmeleitfähigkeit und Wärmekapazität beziehen sich auf den gewählten Zustand |
| Wandbedingung lesen | V7, V13, V39, V61 | Wandkorrektur und thermische Randbedingung passend zur Bauform |
| Ergebnisse interpretieren | V16, V6, V19, V20 | Reynolds, Prandtl, korrigierte Nusseltzahl und Wärmeübergangskoeffizient |
| Methode dokumentieren | V62 | Auflagenoption zusammen mit dem Ergebnis notieren |
Die grundlegenden Zusammenhänge lauten mit konsistenten SI-Einheiten Re = ρ w dₕ / μ, Pr = μ cₚ / λ und α = Nu λ / dₕ. Bei nichtkreisförmigem Querschnitt ist dₕ = 4 A / U. Die Formeln erklären die Richtung einer Änderung; die tatsächliche Nusselt-Korrelation und ihre Gültigkeit hängen von Randbedingung und Rechenmethode ab.
Für eine unabhängige Überschlagskontrolle können Sie beispielsweise ρ = 1 000 kg/m³, μ = 0,001 Pa·s, w = 1 m/s und dₕ = 0,01 m einsetzen: Re = 10 000. Diese frei gewählten Lehrwerte sind keine neu ausgeführte GB-Rechnung und kein Stoffwertsatz bei einer zugesagten Temperatur. Die Kontrolle findet vor allem Einheiten- oder Durchmesserfehler.
Kapitel 13Durchgängiges Beispiel: Wasser/Wasser-Fall verändern
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Dieses Beispiel verwendet ausschließlich die vorhandene Demo-Datei WTS_Basic.atl, keine Kundenauslegung. Es demonstriert das Laden, Verstehen und Ändern eines bereits angelegten WTS-Projekts. Es ist ausdrücklich keine von Grund auf abgenommene Neuauslegung und kein freigegebener Apparat.
1. Projekt laden und Aufgabe lesen
- Speichern Sie die Demo lokal und öffnen Sie sie über die Datei-Öffnen-Funktion in einem eigenen Projekt. Ältere ATL-Dateien können beim Speichern in das aktuelle Projektformat überführt werden.
- Wählen Sie WTS im Kapitelbaum. Warten Sie, bis die Maske geladen und der Rechenlauf abgeschlossen ist.
- Prüfen Sie Wasser auf beiden Seiten, rohrseitig 90 → 60 °C und mantelseitig 20 → 70 °C als Sollaufgabe.
- Lesen Sie den mantelseitig festgelegten Massenstrom von 3 kg/s. Der rohrseitige Massenstrom ist in dieser Aufgabe berechnet, etwa 4,985974 kg/s.
Die Aufnahme zeigt außerdem Felder für tatsächliche Temperaturen. Diese sind nicht identisch mit den vorgegebenen Austrittstemperaturen. Kopieren Sie sie nicht über die Sollaufgabe. Die dargestellten Drücke sind Teil der alten Demonstrationsdaten; prüfen Sie den vollständigen Druckwert und seinen Bezug in der geöffneten Datei, nicht aus einem schmalen, abgeschnittenen Bildschirmfeld.
2. Geometrie abgleichen
Die Aufnahme zeigt einen Mantelaußendurchmesser von 323,9 mm, Mantelwand 5,6 mm, Rohre 14 × 1 mm und 163 Rohre. Querabstand 21 mm und Winkel 60° gehören zur angelegten Anordnung. Die tatsächlich aktive Länge beträgt 1,5 m. Öffnen Sie das zugehörige SPIE-Kind und vergleichen Sie die Werte; wählen Sie dafür keinen neuen Rohrspiegel aus.
3. Genau eine Vorgabe ändern
- Kehren Sie zu WTS zurück.
- Ändern Sie nur den äußeren Massenstrom V2 von 3 auf 3,3 kg/s. Bei englischer Eingabe ist
3.3eindeutig; prüfen Sie die eingestellte Sprache und Einheit. - Bestätigen Sie die Eingabe und warten Sie auf das Ende der Nachrechnung. Lassen Sie eventuell erforderliche Interaktionen nicht unbeantwortet.
- Prüfen Sie, dass V2 eine Vorgabe bleibt und V1 weiterhin berechnet wird.
4. Ergebnis nachvollziehen
| Größe | Historischer Demo-Wert nach Änderung | Bedeutung |
|---|---|---|
| V2 | 3,3 kg/s | Neue äußere Vorgabe |
| V1 | 5,4845715 kg/s | Berechneter innerer Massenstrom |
| V13 / V14 | −689,41856 / +689,41856 kW | Abgegebene / aufgenommene Wärme |
| V21 | 19,146616 m² | Erforderliche Fläche |
| V46 | 2,6707008 m | Erforderliche aktive Länge |
Das Vorzeichenpaar zeigt die Bilanz bei fehlendem Wärmeverlust. Die Demo-Prüfung kontrollierte zusätzlich den inneren Wärmestrom gegen Massenstrom, cₚ und Temperaturhub. Aus einer höheren äußeren Durchsatzvorgabe wird bei unveränderter Solltemperaturaufgabe eine größere erforderliche Leistung und ein höherer innerer Massenstrom.
5. Nicht bei der grünen Zahl aufhören
Die vorhandene Fläche beträgt im Bild nur etwa 10,753 m². Gegenüber 19,147 m² Bedarf ist das deutlich zu wenig: ungefähr −43,8 % Flächenreserve. Auch 1,5 m tatsächliche Länge sind kleiner als 2,671 m Bedarf. Die Rechnung illustriert also gerade, dass Solltemperaturen nicht automatisch von der vorhandenen Baugröße erreicht werden. Für eine reale Auslegung müssten Geometrie oder Betriebsaufgabe geändert und anschließend Hydraulik und weitere Grenzen erneut geprüft werden.
6. Sicher abschließen
Speichern Sie eine neue Kopie, etwa WTS-training-flow-3p3.sol. Öffnen Sie sie erneut und vergleichen Sie Vorgaben, Rohrzahl, Maße, Rechenauflage, Fläche und Reserve. Der alte Videotext weist auf eine damalige Wiederladegrenze hin; spätere Fixes adressieren die Geometrieübernahme. Weder diese historische Warnung noch der neue Fixbericht ersetzt Ihren Vergleich der tatsächlich eingesetzten Version.

- V2 wurde als einzige Eingabe auf 3,3 kg/s geändert.
- V1 folgt mit etwa 5,48457 kg/s aus der Aufgabe.
- Die tatsächliche Austrittstemperatur bleibt separat zu beurteilen.
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Kapitel 14FN, ZELL und tatsächliche Austrittstemperaturen
WTS-Lehrpfad: Dieser Abschnitt wird aus der gemeinsam gepflegten WTS-Autorenquelle übernommen. Im vollständigen WTS-Handbuch weiterlesen.
Eine vorgegebene Austrittstemperatur beschreibt zunächst die gewünschte Prozessaufgabe. Sie beweist nicht, dass eine vorgegebene kleine Fläche diese Temperatur erreicht. WTS trennt deshalb in geeigneten Konfigurationen Solltemperaturen und tatsächlich berechnete Temperaturen.
FN und ZELL
Die Temperaturkorrektur hängt unter anderem von Rohr-/Manteldurchgängen, Anordnung, Einbauten und Serienschaltung ab. WTS wählt im entsprechenden Zweig FN oder ZELL. Diese sind keine zwei beliebig parallel anzuwendenden Sicherheitsfaktoren. Der Code entfernt bei einem Wechsel gegebenenfalls das nicht mehr passende Kind. Bei bestimmten Kondensationsfällen wird FN auf 1 gesetzt und die entsprechende tatsächliche Temperaturrechnung gerade nicht wie im einphasigen Fall geführt.
Der FN-Faktor V80 korrigiert die idealisierte Temperaturführung. V324 bezeichnet eine korrigierte logarithmische Temperaturdifferenz. Ein niedriger Faktor kann auf eine ungünstige Durchgangskombination oder eine schwer erreichbare Temperaturaufgabe hinweisen. Setzen Sie ihn nicht manuell auf 1, um eine Warnung zu beseitigen. Auch eine programminterne Untergrenze für einen Rechenschritt ist kein ingenieurmäßiges Akzeptanzkriterium.
Vorhandenen Apparat bewerten
- Halten Sie Rohrspiegel und ausgeführte aktive Länge fest.
- Geben Sie Einlasstemperaturen und verfügbare Massenströme als Betriebsbedingungen vor.
- Prüfen Sie, welche Sollgrößen noch fest sind und welche tatsächlichen Temperaturen der gewählte Rechenweg ermittelt.
- Vergleichen Sie die tatsächlichen Austrittswerte V223/V224 mit den geforderten Werten V10/V12, soweit diese Felder im Fall angeboten und bekannt sind.
- Prüfen Sie Wärmebilanz, Fläche, Druckverlust und Gültigkeitsmeldungen gemeinsam.
Ein fehlendes Feld für tatsächliche Temperaturen kann eine Bauformgrenze oder einen unvollständigen Zustand anzeigen. Ein manuell kopierter Sollwert ist dann kein Ersatz für eine berechnete Isttemperatur.

- Rohrseitiger Austritt: Soll 60 °C; Ist im aufgenommenen Fall etwa 67 °C.
- Mantelseitiger Austritt: Soll 70 °C; Ist hier etwa 58 °C.
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Kapitel 15Ergebnisse bewerten: Reserve und Rechenauflage
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Die wichtigsten Ergebnisgruppen
- Wärmebilanz
- V13/V14 müssen zusammen mit V15 zur Aufgabenstellung passen. Vorzeichen und Einheiten mitlesen.
- Wärmeübergang und Wärmedurchgang
- V16/V17 beschreiben die einzelnen Seiten, V23 den kombinierten Wärmedurchgang. Ein hoher Einzelkoeffizient kann durch die andere Seite, Rohrwand oder Fouling begrenzt werden.
- Bedarf und Bestand
- V21 und V46 sind erforderliche Größen; V96 und V60 beschreiben vorhandene Fläche und aktive Länge. Der Vergleich ist aussagekräftiger als eine isolierte positive Flächenzahl.
- Hydraulik und Temperaturerreichung
- V64/V65, Geschwindigkeiten und tatsächliche Temperaturwerte müssen zusätzlich passen.
Flächenreserve richtig lesen
Für den gewöhnlichen Flächenvergleich beschreibt die Reserve den Überschuss der vorhandenen über die erforderliche Fläche:
Bei 110 m² vorhanden und 100 m² erforderlich ergeben sich +10 %. Bei 90 m² vorhanden sind es −10 %. Sonderwege können einen anderen Flächenbezug verwenden; im beheizten OhmEx-Weg wird beispielsweise beheizte Fläche zugeordnet. Prüfen Sie deshalb die tatsächliche Variablendefinition.
Eine Änderung von 0,5 % auf 0,6 % Reserve ist 0,1 Prozentpunkte, relativ zum kleinen Ausgangswert aber 20 %. Das kann in einem automatischen Vergleich auffällig erscheinen, obwohl die absolute Reserveänderung klein ist. Umgekehrt sind mehrere Prozentpunkte bei einer knappen Auslegung fachlich relevant. Dokumentieren Sie absolute und relative Abweichung und verwenden Sie keine pauschale Toleranz für alle Größen.
Auflage 11 oder 12 einstellen
Im Ergebnisbereich steht die Option „Berechnung nach 11. Auflage VDI-Wärmeatlas“. Sie gehört zu WTS-Variable V356: gesetzt/1 bedeutet 11. Auflage; nicht gesetzt/0 bedeutet im untersuchten Pfad die neuere Berechnung nach 12. Auflage. Bei unbekanntem Flag setzt der untersuchte WTS-Quellstand 0 als Vorgabe. WTS reicht diese Auswahl an GB weiter. Es ist also keine reine Anzeigeeinstellung und kein globaler Umschalter für sämtliche Formeln aller Module.
- Notieren Sie die bisherige Auswahl und speichern Sie einen Vergleichsfall.
- Ändern Sie den sichtbaren Auflagenschalter im WTS-Ergebnisbereich.
- Warten Sie auf die Nachrechnung.
- Vergleichen Sie insbesondere V16, V23, V21, V46 und V205 bei sonst identischen Vorgaben und identischem Layout.
- Halten Sie die Auflage im Ergebnisbericht fest.
Ein alter Archivwert aus einem anderen Rechenansatz ist kein universeller Sollwert für die neue Auflage. Legitim geänderte Korrelationen sind von Fehlern bei Geometrieübernahme, Stoffzustand, Festwerten oder Nachrechnung zu unterscheiden.

- Bedarf, vorhandene Fläche und negative Reserve gemeinsam lesen.
- Erforderliche Länge etwa 2,67 m; ausgeführt nur 1,5 m.
- Die 11.-Auflage-Option ist hier gesetzt. Sie beeinflusst den Rechenweg.
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Kapitel 16Rückrechnen: eine Vorgabe gezielt freigeben
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Rückrechnung bedeutet, eine bisher berechnete Größe zum Ziel zu machen und eine passende bisherige Vorgabe als Unbekannte zuzulassen. Das kann eine neue Geometrie- oder Prozessfrage ausdrücken. Es ist keine Garantie, dass jede beliebige Kombination eindeutig lösbar ist.
Beispiel: Rohrinnendurchmesser ändern
Ein glattes Rohr hat 14 mm außen und 1 mm Wand; innen ergeben sich 12 mm. Soll innen 11 mm gelten, müssen Sie entscheiden: Bleibt außen 14 mm, dann ist geometrisch 1,5 mm Wand nötig. Bleibt die Wand 1 mm, dann wären außen 13 mm nötig. Beide bisherigen Vorgaben gleichzeitig festzuhalten und zusätzlich 11 mm innen zu verlangen ist widersprüchlich.
- Speichern Sie eine Kopie und notieren Sie Rohrwahl, Feststatus und Verbindung des betroffenen Felds.
- Ist die Geometrie durch eine feste Standardrohrauswahl geführt, ändern Sie vorzugsweise diese Auswahl. Die explizite Rohrauswahl ist fachlich aussagekräftiger als ein erzwungener Widerspruch in ihren abgeleiteten Feldern.
- Ist freie Geometrieeingabe vorgesehen, öffnen Sie das Kontextmenü der Größe, die variabel werden soll, und verwenden Sie die angebotene Freigabefunktion.
- Setzen Sie den neuen Zielwert mit Einheit und bestätigen Sie.
- Prüfen Sie die freigegebene Ergebnisgröße sowie Rohrspiegel, Rohrzahl, Fläche, Geschwindigkeit und Druckverlust. Ein neuer Außendurchmesser passt möglicherweise nicht mehr in das alte Layout.
Beispiel: Leistungsziel statt festem Durchsatz
Wenn bisher beide Temperaturhübe und ein Massenstrom vorgegeben sind, folgt die Leistung aus der Bilanz. Soll die Leistung nun festgelegt werden, muss eine dazu passende Größe frei werden, etwa ein Massenstrom. Ob dieser Weg angeboten wird und konvergiert, hängt von der konkreten Gleichungs- und Stoffkonfiguration ab. Wählen Sie nicht gleichzeitig Ziel-Leistung, alle Temperaturen und alle Massenströme als unabhängige Vorgaben.
Nach oben ↑Kapitel 17Eine bessere Geometrie finden
Im geänderten Beispiel reicht die vorhandene Fläche nicht aus. Behandeln Sie das als neue Entwurfsfrage: Soll die geforderte Aufgabe unverändert bleiben, oder ist ein geringerer Durchsatz bzw. eine andere Austrittstemperatur akzeptabel? Ändern Sie nicht gleichzeitig mehrere Größen, bevor Sie ihre Wirkung verstanden haben.
| Änderung | Möglicher Nutzen | Mitprüfen |
|---|---|---|
| Aktive Länge erhöhen | Mehr Wärmeübertragungsfläche | Druckverlust, Einbaulänge, Reinigbarkeit, Schwingung |
| Rohrzahl erhöhen | Mehr Fläche und anderer Durchsatz je Rohr | Geschwindigkeit kann sinken; Wärmeübergang verändert sich; SPIE neu prüfen |
| Durchgänge verändern | Andere Geschwindigkeit und Temperaturführung | Druckverlust, Rohrzahl je Durchgang, Umlenkung |
| Umlenkblechabstand verändern | Mantelseitige Strömung gezielt beeinflussen | Freie Querschnitte, Druckverlust, Schwingung, Gültigkeitsbereich |
| Verschmutzung ansetzen | Realistischere Betriebsbewertung | Bezugsfläche und Einheit des Widerstands; gereinigter und verschmutzter Zustand |
| Prozessforderung ändern | Vorhandenen Apparat weiterverwenden | Freigabe der neuen Austrittstemperaturen oder Leistung im Gesamtprozess |
Vergleichstabelle führen
Speichern Sie die Ausgangskopie und je Variante eine eindeutig benannte Revision. Notieren Sie geänderte Vorgabe, Fläche, erforderliche/ausgeführte Länge, beide Geschwindigkeiten, beide Druckverluste und die relevanten Temperaturergebnisse. Prüfen Sie nach jeder Variante, ob Material, Phase, Auflage und Feststatus weiterhin dieselbe Vergleichsbasis bilden.
Die Wärmeübertragungsfläche wächst bei unveränderter Rohrzahl und Durchmesser proportional zur aktiven Länge. Daraus darf kein proportionaler Gewinn an erreichbarer Gesamtleistung versprochen werden: Temperaturtriebkraft, Stoffwerte und Koeffizienten können sich mitändern. Auch ein angenähert quadratischer Druckverlusttrend gilt nur unter passenden Strömungs- und Stoffannahmen.
Nach oben ↑Kapitel 18Phasenwechsel gezielt behandeln
Die Wasser/Wasser-Demo beschreibt einen einphasigen Lehrfall. Bei Kondensation oder Verdampfung reicht es nicht, lediglich einen anderen Stoffnamen auszuwählen. Prüfen Sie, wo der Phasenwechsel stattfindet, welcher Druck dort herrscht, ob ein Reinstoff oder Gemisch vorliegt und welche Einbaulage das gewählte Verfahren voraussetzt.
Kondensation
Unterscheiden Sie Enthitzung, eigentliche Kondensation und mögliche Unterkühlung. Ein mittlerer Temperaturwert darf diese Zonen nicht unbemerkt zusammenfassen. Im Paket gibt es unter anderem JA-Routen für Filmkondensation, JBA für Mehrstoffgemische sowie KOND, KON1 und KON2 für unterschiedliche Apparate- und inkrementelle Aufgaben. Die genaue Modulbeschreibung entscheidet über die Auswahl. Ein Reinstoffverfahren darf nicht allein wegen eines vorhandenen Dampfanteils auf ein Gemisch mit nichtkondensierbaren Gasen übertragen werden.
Verdampfung
Trennen Sie Behältersieden, Strömungssieden und kritische Siedezustände. Die HAB-Reihe behandelt unterschiedliche Siedefälle; HBB-Routen unterscheiden etwa Lage und Mechanismus im Rohr. Eine hohe berechnete Wärmeübergangszahl ist kein Nachweis ausreichenden Abstands zur Siedekrise. Lokaler Dampfgehalt, Wärmestromdichte und Strömungsform können die Beurteilung bestimmen.
Praktischer Ablauf
- Schreiben Sie den erwarteten Phasenverlauf auf das Datenblatt.
- Wählen Sie das Verfahren nach Stoffsystem, Geometrie und Lage.
- Prüfen Sie Druckbezug und Sättigungszustand; übertragen Sie Stoffwerte nicht aus der falschen Phase.
- Lesen Sie lokale bzw. zonenbezogene Ergebnisse zusätzlich zum Gesamtwärmestrom.
- Prüfen Sie Druckverlust und mögliche Änderung der Sättigungstemperatur entlang des Geräts.
Dieses Kapitel ist eine Auswahlhilfe. Ein separat ausgeführter Zweiphasen-Lehrfall mit nachgewiesenen Zahlen gehört zur jeweiligen Modulvertiefung und wird durch die einphasige Demo nicht belegt.
Nach oben ↑Kapitel 19Stoffdaten, Hydraulik und Festigkeit anschließen
Die thermische Rechnung verwendet Daten aus mehreren Fachgebieten. Behalten Sie die fachliche Bedeutung bei der Übergabe bei. Stoffdaten für Wasser kommen beispielsweise aus H2O, das im Paket Stoffdaten geführt wird; das ist kein Grund, dieses Modul im Produktkatalog in ein anderes Paket zu verschieben.
Stoffdaten
Übertragen Sie mit jedem Wert Medium, Zusammensetzung, Temperatur, absoluten Druck und Phase. Die dynamische Viskosität μ unterscheidet sich von der kinematischen Viskosität ν = μ/ρ. Wärmekapazität und Enthalpie erfüllen unterschiedliche Aufgaben: Ein konstanter cₚ-Ansatz kann einen einphasigen Überschlag erklären, ersetzt aber nicht eine geeignete Enthalpiebilanz über Phasenwechsel.
Druckverlust und Anlagenbetrieb
Der im Wärmeübertrager berechnete Verlust ist nur ein Anteil der Anlage. Rohrleitungen, Armaturen, Höhenunterschiede und Anschlussverluste müssen auf derselben Betriebspunktbasis ergänzt werden. Verwechseln Sie einen lokalen Modulverlust nicht mit verfügbarer Pumpenförderhöhe. Bei Gasen ist zu prüfen, ob die Dichteänderung entlang der Strecke die vereinfachte Betrachtung ausschließt.
Mechanik
Rohr- und Mantelabmessungen aus einer thermischen Geometrieprüfung sind noch keine ausreichenden Wanddicken. Übergeben Sie für die Festigkeitsbewertung Werkstoffe, Auslegungs- und Prüflastfälle, Temperaturen, Korrosionsannahmen, Abmessungen und mögliche Differenzdrücke. Das AD 2000 – Berechnung von Druckbehältern erklärt den Einstieg in verbundene Druckteilnachweise. Die Auswahl des anzuwendenden Regelwerks bleibt Teil der Projektaufgabe.
Für jeden Übergang dokumentieren Sie, ob Sie manuell übertragen oder eine tatsächlich eingerichtete Variablenverbindung verwenden. Eine Temperatur auf der Rohrseite automatisch mit einer mechanischen Auslegungstemperatur gleichzusetzen kann eine ungünstigere Lastkombination übersehen.
Nach oben ↑Kapitel 2020 typische Situationen und ihre Prüfschritte
WTS-Lehrpfad: Dieser Abschnitt wird aus der gemeinsam gepflegten WTS-Autorenquelle übernommen. Im vollständigen WTS-Handbuch weiterlesen.
1. Nach einer Eingabe fehlen Ergebnisse.
Sie haben einen neuen WTS-Fall begonnen oder eine Vorgabe geändert. Prüfen Sie noch offene Grunddaten, Stoffzustände, erforderliche Dialoge und widersprüchlich feste Werte. Ein leerer Wert ist unbekannt, nicht null. Beginnen Sie bei den Meldungen und dem ersten fehlenden Teilresultat.
Zum erklärenden Kapitel →2. Warum gibt es zwei Wasser-Kapitel?
Beide Seiten können Wasser mit unterschiedlichen Zuständen enthalten. Ordnen Sie jedes Stoffkind seinem Elternkapitel und seiner Seite zu, bevor Sie Temperaturen oder Stoffwerte vergleichen.
Zum erklärenden Kapitel →3. Eine Eingabe springt wieder zurück.
Häufig wird die Größe durch eine Verbindung, eine Standardauswahl oder das Elternmodul geführt. Prüfen Sie die Herkunft. Ändern Sie die zuständige Quelle oder die bewusste Vorgabeoption, nicht wiederholt das abhängige Feld.
Zum erklärenden Kapitel →4. Was bedeutet die türkise Zahl?
Die Standarddarstellung unterscheidet berechnete Werte farblich. Lesen Sie zusätzlich Status, Einheit und gegebenenfalls Verbindung. Farbe ist keine technische Freigabe und kann je nach Theme oder Zustand anders dargestellt sein.
Zum erklärenden Kapitel →5. Die Fläche ist positiv, aber die Reserve negativ.
Eine positive benötigte Fläche ist normal. Negative Reserve bedeutet im gewöhnlichen Flächenvergleich, dass weniger vorhanden als erforderlich ist. Vergleichen Sie V21 mit V96 und V46 mit V60.
Zum erklärenden Kapitel →6. Soll- und Isttemperatur sind verschieden.
Sie betrachten wahrscheinlich eine Prozessanforderung und die Leistungsfähigkeit einer vorgegebenen Geometrie. Eine zu kleine Fläche kann die Solltemperatur nicht erreichen. Prüfen Sie den angebotenen FN-/ZELL-Weg und die Bilanz.
Zum erklärenden Kapitel →7. Warum ändern sich Werte beim Wechsel der Auflage?
Die WTS-Option V356 wird an den inneren Wärmeübergangsweg weitergegeben. Ein geänderter Wärmeübergang verändert k, Bedarf und Reserve. Vergleichen Sie bei gleichem Layout und gleichen Vorgaben.
Zum erklärenden Kapitel →8. Kann ich beide Massenströme und alle Temperaturen festhalten?
Nur wenn die Angaben miteinander verträglich sind und der gewählte Rechenweg dies zulässt. Sonst ist die Bilanz überbestimmt. Entscheiden Sie, welche Größe Ergebnis sein soll.
Zum erklärenden Kapitel →9. Nach einer Rohränderung stimmt die Rohrzahl nicht mehr.
Ein neuer Außendurchmesser oder eine andere Teilung kann einen anderen Rohrspiegel erfordern. Prüfen Sie, ob Neuauslegung erlaubt war oder ob eine vorhandene Geometrie eingefroren bleiben sollte.
Zum erklärenden Kapitel →10. Der erste Blechabstand bleibt nicht wie erwartet.
Unterscheiden Sie V59 von V58, prüfen Sie Spezialfunktion, Feststatus und Geometriequelle. Speichern Sie einen reproduzierbaren Vorher-/Nachherfall, wenn eine bestätigte Vorgabe trotz passender Betriebsart überschrieben wird.
Zum erklärenden Kapitel →11. Warum ist das Spezialmenü ausgegraut?
Die Funktion kann für die Bauform fehlen oder im übergeordneten KOND-/UVERD-Ablauf verwaltet werden. Prüfen Sie das zuständige Elternkapitel und die Freischaltung. Interne Flags sind kein Bedienersatz.
Zum erklärenden Kapitel →12. Muss ich alle Kindmodule manuell anlegen?
Nein. Der normale WTS-Ablauf fordert die passenden Kinder selbst an. Manuell hinzugefügte gleichnamige Module sind nicht automatisch die von WTS verwalteten Kinder.
Zum erklärenden Kapitel →13. Darf ich Alpha aus einem Herstellerblatt eingeben?
Über die dafür vorgesehene Vorgabefunktion ist dies möglich. Prüfen Sie Seite, Flächebezug, Einheit und Betriebszustand und kennzeichnen Sie den Wert als externe Annahme.
Zum erklärenden Kapitel →14. Der Kaltstartdruckverlust ist viel höher.
Gerade Öle können kalt wesentlich viskoser sein. Prüfen Sie Kaltstarttemperatur und Stoffwerte; vergleichen Sie nicht ungeprüft mit dem warmen stationären Lastfall.
Zum erklärenden Kapitel →15. Ist der Dampfgehalt dasselbe wie relative Feuchte?
Nein. Das sind unterschiedliche Zustandsgrößen. Lesen Sie die Felddefinition und wählen Sie den passenden reinen Kondensations- oder feuchten Gasweg.
Zum erklärenden Kapitel →16. Warum erscheint ein anderes Wärmeübergangskind?
Rohrform, Phase, Einbaulage oder Blechform wurden möglicherweise verändert. GG, GGO, GD oder JA-Module sind keine bloßen Namensvarianten. Prüfen Sie die ausgewählte physikalische Aufgabe.
Zum erklärenden Kapitel →17. Ein alter Archivwert weicht nur bei der Reserve stark relativ ab.
Bei einer Reserve nahe null ist eine relative Abweichung instabil. Vergleichen Sie Prozentpunkte sowie vorhandene und erforderliche Fläche. Große Prozentpunkte dürfen dagegen nicht als Rundung abgetan werden.
Zum erklärenden Kapitel →18. Nach Wiederöffnen sieht das Layout anders aus.
Sichern Sie Original und wiedergeöffneten Stand. Vergleichen Sie zuerst Anzahl, Maße, Gassen und Bibliotheks-/Festzustand, nicht nur das Bild. Notieren Sie Format, Version und genaue Speicheraktion.
Zum erklärenden Kapitel →19. Die Studie zeigt einzelne leere Punkte.
Einzelne Zustände können unzulässig, unvollständig oder abgebrochen sein. Prüfen Sie jeden betroffenen Fall. Leere Ergebnisse dürfen nicht mit dem letzten gültigen Ergebnis aufgefüllt werden.
Zum erklärenden Kapitel →20. Ist die Rechnung mit positiver Reserve fertig?
Nein. Prüfen Sie Druckverluste, Temperaturerreichung, Stoff- und Modellgrenzen, Schwingung und die getrennte mechanische Auslegung. Danach folgt die projektspezifische Freigabe.
Zum erklärenden Kapitel →Kapitel 21Ergebnisse sichern und nachvollziehbar weitergeben
Ein brauchbarer Bericht beantwortet zuerst die Ausgangsfrage. Schreiben Sie deshalb auf die erste Seite: Gerät und Betriebsfall, geforderte Aufgabe, tatsächlich bewertete Geometrie und die entscheidende Aussage. Im Lehrfall lautet sie, dass die vorhandene Fläche die geänderte Sollaufgabe nicht deckt. Die nachfolgenden Tabellen begründen diese Aussage.
- Speichern Sie die Berechnung unter neuem Namen; bewahren Sie das unveränderte Demo-Archiv auf.
- Öffnen Sie die eigene Kopie erneut. Vergleichen Sie Medien, Geometrie, Auflage, feste Vorgaben und Verbindungen vor dem Ergebnisvergleich.
- Prüfen Sie, ob Rohrspiegel und Kindkapitel dieselben Abmessungen und Durchgänge zeigen.
- Vergleichen Sie Wärmebilanz, erforderliche und vorhandene Fläche, tatsächliche Temperaturen und beide Druckverluste.
- Ergänzen Sie offene Nachweise, Annahmen, Lastfälle und die verwendete Version.
Die historische WTS-Aufnahme enthält einen Hinweis auf eine damalige Wiederladegrenze. Spätere Fixberichte und neue Dateien müssen mit ihrem eigenen Stand bewertet werden. Dieses Paket-Handbuch macht aus einer alten Aufnahme keine neue erfolgreiche Speichern/Laden-Prüfung. Die Anleitung beschreibt die Prüfung, die Sie für Ihren gespeicherten Stand durchführen sollen.
Praktisches Übergabeprotokoll
| Eintrag | Beispiel für den Lehrfall |
|---|---|
| Aufgabe | Wasser/Wasser; Mantelmassenstrom 3 → 3,3 kg/s |
| Geometrie | 163 Rohre, 14 × 1 mm, aktive Länge 1,5 m; Rohrspiegel kontrolliert |
| Bewertung | Benötigte Fläche ungefähr 19,147 m²; vorhandene etwa 10,753 m² |
| Entscheidung | Sollaufgabe mit vorhandener Geometrie nicht als erfüllt darstellen |
| Offen | Neue Geometrie oder geänderte Prozessforderung; hydraulische und mechanische Folgebewertung |
| Beleg | Historische Demo vom 6. September 2026; eigener aktueller Vergleich separat |
Kapitel 22Quellen, Belege und Lesepfad
Die Paketlandkarte beruht auf der gespeicherten API-Paketkonfiguration und den deutsch/englischen Modulregistrierungen vom 7. September 2026. Quellenstände und Dateiprüfsummen stehen im Quellverzeichnis. Der WTS-Lehrfall und seine Originalbilder stammen aus der vorhandenen, geprüften Demoaufnahme vom 6. September; ihre Herkunft bleibt in Bildnachweisen und Beispielnachweisen erhalten. Ein frisch ausgeführter Rechenlauf aller 130 Kennungen wird nicht behauptet.
Die GB-Feldkennungen und der Unterschied der Auflagenoptionen wurden an GB.Properties.Id.vb und KAPGB.vb geprüft. Dies ist Quellbeleg, keine frische GB-Laufzeitabnahme. Die eigenständigen Module EC und GG bleiben wegen der Registrierungsabweichung gesondert gekennzeichnet.
Fachliche Primärquellen
- Springer: VDI-Wärmeatlas, 12. Auflage, 2019 — bibliografische Grundlage der im Modul genannten Auflage. Der zugangsbeschränkte Volltext wird hier nicht reproduziert.
- IAPWS: industrielle Formulierung IF97 — offizielle Referenz für Wasser/Dampf-Zustandsgrößen; daraus folgt keine pauschale Aussage über jede implementierte Stoffwertroute.
Für den nächsten Lernschritt öffnen Sie das WTS-Handbuch: Dort folgen 29 Kapitel mit ausführlichem Feldverzeichnis, Kindmodulen, Sondermenüs, Rückrechnung und Fehlersuche. Ergänzende eigenständige Handbücher für SPIE, GB und weitere Mitglieder werden unabhängig geprüft. Ein abgeschlossenes Paket-Handbuch ersetzt diese Detailabnahmen nicht.
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