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80 4. SYSTEMTECHNIKUNDVERSUCHSAUFBAU Abbildung 4.26: BerechnungsschemadesWärmeübergangskoeffizientenbeiRohr- undKanalströmun- gen: *Werte sindPolifke [82] entnommen. Hieraus ergibt sichdieMöglichkeit, dieKühlleistung jenachStrömungsbedingungundVorlauftempe- ratur zuberechnen.Dies erfolgtüber eine iterativeBerechnungmittelsExcel-Programm(vgl.Anhang A.4).DieErgebnisse sinddenTabellen 4.5, 4.6 undderKurvenverlauf derAbbildung 4.29 zu entneh- men.Bei derBerechnung derRynolds-Zahl, auswelcher sich der Strömungszustand bestimmen lässt, ist festzustellen, dass die Strömung sowohl imKühlkanal (b)wie auch in denVerbindungsbohrungen (c) bei der annäherndgleichenDurchflussmengeumschlägt. Für dieseBetrachtungwirddieLeitungs- länge L der Bohrungen mit lB und des Kanals mit der Strecke zwischen den Zuleitungsbohrungen (a) verwendet. Im Bereich der laminaren Strömung liegt ein konstanterWärmeübergangskoeffizient und somit auch eine konstante Kühlleistung PK vor. Mit dem Umschlag der Strömung von lami- nar zu turbulent nimmt die Kühlleistung PK erheblich zu. Eine ausreichend hohe Kühlleistung ist bereits bei dem geringenDurchfluss von 0,1 l/min gewährleistet. Die Vorlauftemperatur, wie inAb- bildung 4.29 undTabelle 4.6 zu sehen, hat nur einen geringenEinfluss. Mit denWerten ausTabelle 4.5 und 4.6 könnenwährend derUntersuchung desKonsolidierungsprozessesRückschlüsse auf die im Rollenkontakt stattfindende Kühlleistung gezogen werden. Durch die Auslegung des Induktors und der Konsolidierungsrolle mit den notwendigen Freiheitsgraden, um den Schweißprozess einzustellen und zu untersuchen, geht eine Anordnung innerhalb des Schweißkopfes nachAbbildung 4.30 hervor. Es sind die Komponenten Induktor (a), Pyrometer (b) und Konsolidierungsrolle (c) wie auch die GeometrieparametermitWertebereich inTabelle 4.7 angegeben.