Physik Forum

[Pot]

Hallo liebe Physik-Lab-Gemeinde

ich bin bei der Erstellung meiner Bachelor-Arbeit auf ein Problem gestoßen, bei dem ich trotz Internet und Literatur-Recherche nicht mehr so richtig dahinter steige, da es doch etwas komplexer ist.

Hintergrund
in unserer firma werden Glaslinsen verpresst, die nach dem Pressen in einer neuen Anlage gekühlt werden. Diese Anlage wird in meiner Arbeit untersucht und wenns geht optimiert.
Die Abkühlung der Linsen erfolgt in einem speziellen Kühlbereich, indem von unten und oben Luft in den Raum über Gleichstrommotoren + Lüfter geblasen wird und über einen dritten Lüfter die warme Luft mittig der Zone wieder ausgeblsen wird.

mein Problem
Da das System mit Umgebungsluft gekühlt wird, ist es natürlich anfällig auf unterschiedliche Umgebungstemperaturen (gerade bei dem heißen Sommer).
Deshalb wollte ich eine theoretische Abkühlung der Werkstücke errechnen. dazu gibt es ja verschiedene Ansätze.
Die linsen sind Asphären mit einem Durchmesser am Boden von 70mm und einer Höhe von ca. 22,5mm. Das Volumen und die gesamte Oberfläche hab ich dank 3d Messmaschine ermitteln können.
Ich habe uach den Durchsatz der Lüfter: 2x 120Nm³/h kommen oben und unten rein, 300Bm³/h kommen oben raus.
Jetz spielen ja Konvektion (natürlich und erzwungen), die Erhitzung der Luft und damit eine Dichteänderung, Wärmeleitfähigkeit der Luft und vieles mehr eine Rolle.
Langsam blick ich nicht mehr durch.

Kann jemand helfen, hat jemand einen Ansatz?
Er muss ja nicht völlig ins Detail gehen, aber so in etwa sollte er hin hauen, um meine gemessenen Endtemperaturen der Werkstücke vergleichen zu können.

Danke schonmal
Gruß, Pot

[Frank]

[Pot]

In welche Richtung die Optimierung stattfinden soll spielt hier erstmal keine Rolle.

Also die Linsen kommen mit ca. 500°C aus der Presse und werden dann 4min lang in der vorgezogenen Heizzone erhitzt. Dabei sind 570°C im Heizbereich eingestellt. Ich würde bei so einer Abkühlberechnung demnach auch davon ausgehen, dass die Linsen ebenfalls 570°C besitzen.

Von wo nach wo gekühlt werden soll hab ich ja bereits geschrieben:
Die Lüfter befördern den Luftstrom rein, welcher so geleitet wird, dass jeweils ein Lüfter für das Anblasen von oben bzw. unten verantwortlich ist. Dier erwärmte Luft wird dann oben mittig ausgesaugt. mit Temperaturfühlern ist das so ne Sache, das ist ein geschlossenes System...

[Frank]

[Pot]

achso..
naja wie geschrieben, es wird angenommen, dass die aus dem Ofen mit 570°C kommen. Für die Entnahme sollen sie schon so zwischen 25 bis maximal 40°C haben

[Frank]