Zur Frage nach dem gleichwertigen Durchmesser bei der Wärmeübertragung in einseitig beheizten Spalten

Es gehen noch immer die Meinungen darüber auseinander, welchen Wert des gleichwertigen Durchmessers man in die Wärmeübergangsgleichung einzusetzen hat, wenn von der Wand des Kanals, in dem das Medium strömt, nur ein Teil an der Wärmeübertragung teilnimmt. Während manche bei der Berechnung des gleichwertigen Durchmessers nur den an der Wärmeübertragung beteiligten Teil des Umfangs des Strömungsquerschnitts berücksichtigen wollen, halten es andere für richtig, den gesamten Umfang in die entsprechende Gleichung einzuführen. Als Beitrag zur Klärung dieser Frage wird die Wärmeübertragung in einem ebenen Spalt, bei dem beide Wände oder nur eine Wand, von außen gekühlt werden, theoretisch untersucht. Die Berechnung der Temperaturverteilung des strömenden Mediums über einen Querschnitt in beiden Fällen lehrt, daß die Bedingungen für die Wärmeübertragung nicht geändert werden, wenn man statt beider Wände nur eine Wand kühlt. Aber die mittlere Temperatur des Mediums im Strömungsquerschmtt steigt an als Folge einer solchen Veränderung. Da es aber üblich ist, die Wärmeübergangszahl auf den Unterschied zwischen der mittleren Temperatur des Mediums und der Wandtemperatur zu beziehen, errechnet sich bei der einseitigen Kühlung ein kleinerer Wert der Wärmeübergangszahl. Dieses Ergebnis scheint denen recht zu geben, die nur den gekühlten Teil des Querschnittumfanges im gleichwertigen Durchmesser berücksichtigen wollen. Da aber der Unterschied der Wärmeübergangszahlen bei zweiseitiger und einseitiger Kühlung mit wachsendem Wert der Prandtlschen Kenngröße abnimmt, sind die Verhältnisse in Wirklichkeit verwickelter, wie am Ende des Aufsatzes näher erörtert wird.