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Bestimmung der Heizwerte

Die Heizwertbestimmung der Kraftstoffe erfolgte mit einem Junkerskalorimeter.
Dieses Kalorimeter arbeitet nach dem Prinzip, dass die bei der Verbrennung
entstehende Waerme inklusive der Kondensationswaerme an Kuehlwasser abgegeben
wird. Wenn die Lufteintrittstemperatur gleich der Abgasaustrittstemperatur, ist wird
die ganze Verbrennungsleistung an den Kuehlwasserstrom abgegeben. Diese
abgegebene Waermeleistung wird aus einer Messung der Temperaturdifferenz und
des Massenstromes des Kuehlwasserstromes bestimmt. Aus der abgegebenen
Waermeleistung kann, unter Zuhilfenahme des Brennstoff-Massenstromes, der
Brennwert bestimmt werden. Aus der bekannten Kondensatmenge des Abgases wird
der Heizwert rechnerisch bestimmt .

Versuchsbeschreibung

Die folgende Abbildung zeigt den Versuchsaufbau zur Heizwertbestimmung.

Aufbau der Versuchsstation zur Bestimmung des Heizwertes mit dem Junker-Kalorimeter

Versuchsablauf:

Zunaechst wurde der Kuehlwasserstrom eingestellt, der Brenner mit dem
Versuchskraftstoff gezuendet und in das Kalorimeter geschoben. Weiterhin wurden
die Becher, die zum Auffangen des Kondenswassers, sowie des Kuehlwassers
bestimmt waren, leer gewogen. Nachdem ein stationaeraehnlicher Zustand der
Waermeuebertragung erreicht wurde, wurden die Messungen gestartet. Es wurden die
atmosphaerischen Daten, sowie die Abgastemperaturen abgelesen und notiert. Die in
der Abbildung 4.4 abgebildete Balkenwaage wurde durch eine elektronische
Federwaage ersetzt und inklusive Brenner und Brennstoffbehaelter auf Null geeicht.
Gleichzeitig wurde eine Stoppuhr gestartet und der leere Becher zum Auffangen des
Kondenswassers unter die dafuer vorgesehene Abflussoeffnung gestellt. Im Abstand
von 30s konnten jeweils die Ein- und Austrittstemperaturen des Kuehlwassers
abgelesen werden. Die verwendeten Thermometer hatten eine Genauigkeit von
1/10°C. Die Messungen wurden 10 mal wiederholt. Nach Abschluss dieser
Messungen konnte die Messung des Kuehlwasserstromes durchgefuehrt werden. Dazu
wurde der gewogene Messzylinder zum Auffangen des Kuehlwassers unter einen
Dreiwegehahn gestellt. Dieser Dreiwegehahn wurde fuer 30s geoeffnet und das
Kuehlwasser in den Messzylinder geleitet. Dadurch konnte der mit Kuehlwasser gefuellte
Messzylinder wiederum gewogen werden. Zum Abschluss der Versuchsreihe wurde
der Brennstoff-Massendurchsatz sowie der Kondenswasserstrom bestimmt. Dazu
wurde wieder zeitgleich die vor den Messungen betaetigte Stoppuhr angehalten, das
Becherglas mit dem aufgefangen Kondenswasser unter dem Abfluss weggenommen
und die elektronischen Waage die Gewichtsabnahme des Brenners und Brennstoffbehaelters
abgelesen. Die beschriebe Messreihe wurde dreimal wiederholt.

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