Joule Thompson ist raus !
Geschrieben von Werner am 11. November 2019 09:46:01:
Als Antwort auf: Achtung, ein Geheimnis :-) geschrieben von bmw325td am 11. November 2019 07:23:57:
Moin,
bei adiabater Drosselung wird Wasserstoff warm => das ist soweit richtig. Wasserstoff hat einen negativen JouleThompson Koeffizienten.
Wir reden hier aber über isentrope Expansion mit Erzeugung mechanischer Arbeit. Bei dem Prozeß kommt die Formel:
T2 = T1 x (p2/p1)^( [kappa-1] / kappa ) zur Anwendung.
Für den Wert Kappa setze ich bei dem zu erwartenden Temperaturbereich 1,5. Bin mit den Isentropenexponenten von Wasserstoff nicht so vertraut. Spielt aber im Ergebnis auch nicht so die Rolle.
Wir lassen also von 800 bar eine Expansionsmaschine Arbeit verrichten auf einen Enddruck von 50 bar, um noch gut in den Brennraum eindüsen zu können. Der Wasserstoff habe vor der Expansion die Temperatur 20 °C, also 293 Kelvin.
Die Formel:
T2 = 293 x (50/800)^( [1,5-1] / 1,5 ) => 108,34 Kelvin = -164,66 °C.
Wenn der Wasserstoff nicht zur Direktinjection verwendet werden soll, sondern in den Ansaugtrakt geführt wird, sinkt die Temperatur noch wesentlich stärker. Dann steigt auch noch der Isentropenexponent an.
Dafür ist die geleistete Arbeit gar nicht schlecht! Um diese noch zu steigern, wollte ich mehrstufig mit Zwischenaufwärmung arbeiten.
Adiabate Drosselung hingegen ist reines Verknallen von Entropie - sozusagen 5 Minuspunkte Ökologie. Es wird aber trotzdem gemacht, weil absolut easy.Wenn der Spilling in Hamburg solche Maschinen auch in klein bauen würde, wäre das echt einen Test mal Wert. So wie Dominik es beschreibt, bräuchte er aber schon einen fetten Transporter, um die Maschine zu sich zu holen. Dafür könnte er dann eine Schiffsmaschine mit dem durchlaufenden Gas antreiben. Seinen Vorschlag werde ich bei den Beratungen über Wasserstoff anbringen. Der Dominik hats thermomäßig drauf !
Ist nicht so einfach alles mit der Thermodynamik. Vermutlich auch der Grund, warum öffentliche Energiediskussionen so häufig ins Nirwana abdriften.
GrußWerner