Das Projekt "Einfluss der Fluideigenschaften auf den Waermeuebergang beim Blasensieden an Glattrohren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Laboratorium für Wärme- und Kältetechnik durchgeführt. Im Forschungsvorhaben wird der Einfluss der Fluideigenschaften auf den Waermeuebergangskoeffizienten beim Blasensieden von technisch wichtigen Fluessigkeiten aus unterschiedlichen Stoffgruppen bei drei Druecken zwischen ca. 3 Prozent und 20 Prozent des kritischen Druckes untersucht. Die Versuche werden in einer neu aufgebauten Siedeapparatur nach dem Prinzip der bewaehrten Standardapparatur fuer Waermeuebergangsmessungen beim Blasensieden durchgefuehrt, die im Vergleich zu den in mehreren deutschen Forschungsinstituten bereits vorhandenen Ausfuehrungen ein wesentlich geringeres Volumen des Versuchsstoffkreislaufs besitzt und dadurch mit weniger Versuchssubstanz auskommt sowie zu kuerzeren Versuchs- und Umruestzeiten fuehrt. Als Heizflaeche wird ein horizontales Glattrohr mit ca. 4 mm Durchmesser benutzt, dessen Oberflaeche nach den Vorschriften des Standardverfahrens geschmirgelt ist und eine mittlere Rauhigkeit im Bereich der technischen Herstellungsverfahren besitzt.
Das Projekt "Einfluss des Rohrdurchmessers und der Oberflaechenrauhigkeit auf den Waermeuebergang beim Blasensieden an Glatt- und Rippenrohren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Laboratorium für Wärme- und Kältetechnik durchgeführt. Es wird der Einfluss des Rohrdurchmessers und der Berippung auf den Waermeuebergangskoeffizienten beim Blasensieden in einem weiten Druckbereich (von ca. 0,3 Prozent bis 80 Prozent des kritischen Druckes) an 4 Glattrohren unterschiedlichen Durchmessers (4 bis 90 mm) und jeweils 2 Rippenrohren unterschiedlicher Rippengeometrie bei einem grossen und kleinen Durchmesser untersucht. Dabei wird durch Sandstrahlen sowohl auf den Glatt- als auch auf den Rippenrohren eine einheitliche Oberflaechenrauhigkeit erzeugt, die in drei Stufen mit Mittenrauhwerten zwischen 0,2 bis ueber 10 Mikrometer variiert wird, um einerseits den Einfluss des Durchmessers und der Berippung vom Oberflaecheneinfluss zu trennen und andrerseits die Kenntnisse zum Oberflaecheneinfluss zu vertiefen. Als Versuchsfluessigkeiten werden die ozonunschaedlichen Kohlenwasserstoffe Propan bei hohen Druecken und n-Hexan bei niedrigen Druecken vorgesehen.
Das Projekt "Thermo- und Fluiddynamik beim Sieden: Wirkung elementarer Oberflaechenmodifikationen am glatten Verdampferrohr im Hinblick auf die Berechnung von Hochleistungsrohren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Laboratorium für Wärme- und Kältetechnik durchgeführt. Es soll an horizontalen Verdampferrohren der Effekt unterschiedlicher, elementarer Oberflaechenstrukturen im Groessenbereich deutlich unter 1 mm, die in regelmaessigen Anordnung auf glatte Rohre aufgebracht sind, untersucht werden. Die Strukturen sollen aus zwei Klassen bestehen: groessere, im Bereich zwischen 0,1 und 0,5 mm und kleinere mit charakteristischen Abmessungen weit unter 0,1mm. Der Rohrdurchmesser von 1 Zoll ist so ausgewaehlt, dass konvektive Einfluesse auf den lokalen Waermeuebergang am Rohrumfang deutlich hervortreten. Die beiden Strukturen sollen dazu dienen, Beitraege der Verdampfung an Blasenkeimstellen und konvektive Beitraege zum Waermeuebergang voneinander zu trennen. Als Rohrmaterial soll Cu und CuNi (90/10) und als siedende Fluessigkeit Propan, bzw. n-Hexan verwendet werden; in einer zweiten Stufe sollen die Versuche auf einen Alkohol und ein binaeres Stoffsystem ausgedehnt werden. Die Waermeuebergangsmessungen werden mit Hochgeschwindigkeitsvideoaufnahmen der Blasenbildung kombiniert, deren Auswertung gemeinsam mit anderen Projekten geschieht. Es wird erwartet, dass die Ergebnisse die modellmaessige Beschreibung der thermischen Uebertragungsleistung, die parallel laufen soll, gestatten und dass daraus quantitative Hinweise fuer die Berechnung von Hochleistungsverdampferrohren zu gewinnen sind.
Das Projekt "Thermo- und Fluiddynamik beim Sieden: Vereinheitlichung der Oberflaechenbearbeitung und Verbesserung der Rauhigkeitsmessung von Verdampferheizflaechen an verschiedenenen Forschungseinrichtungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität-Gesamthochschule Paderborn, Laboratorium für Wärme- und Kältetechnik durchgeführt. Im Rahmen des parallel vorgestellten Paketantrags ist es fuer die mit experimentellen Arbeiten beteiligten 8 Gruppen wichtig, eine bestimmte Oberflaechenrauhigkeit ihrer Heizflaechen einstellen und genau messen zu koennen. Das in Paderborn auf diesem Gebiet vorhandene know how soll diesen Gruppen im Sinne von Servicearbeit zur Verfuegung gestellt werden. Gleichzeitig soll der grosse Fortschritt in der Leistungsfaehigkeit der zugehoerigen Geraete, der im letzten halben Jahr durch die Markteinfuehrung beruehrungsloser, schwingender Diamanttaster stattgefunden hat, fuer die beteiligten Gruppen nutzbar gemacht werden. Zugleich wird bei diesen Geraeten durch bessere Steuerung in drei Dimensionen, exaktere Ausrichtung Objekttaster und schnellere Datenuebertragung eine wesentlich genauere und weniger zeitintensive Profilerfassung und -auswertung ermoeglicht, so dass eine Verbindung zwischen Rauhigkeitsvertiefungen und Blasenbildung hergestellt werden kann. Die Oberflaechenbearbeitung und Rauhigkeitsmessung soll an zentraler Stelle konzentriert werden, um eine direkte Vergleichbarkeit der Waermeuebergangsmessungen an verschiedenen Forschungsinstitutionen zu gewaehrleisten und so eine Datenbank der Ergebnisse an unterschiedlichen Heizflaechenstrukturen als Grundlage fuer die Verbesserung der Berechnungsmethoden fuer die Auslegung technischer Verdampfer aufbauen zu koennen.