Untersuchung der Wärmeübertragung bei pulsierenden Wärmerohren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Manfred Groll
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2000 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5258300

Gesamtziel des Vorhabens ist das Verständnis des Betriebsverhaltens sog. pulsierender oder oszillierender Wärmerohre (Pulsating Heat Pipe, PHP). Es sollen experimentelle Untersuchungen durchgeführt werden unter systematischer Variation relevanter Einflussparameter auf das Wärmeübertragungsverhalten wie Füllgrad, Neigungswinkel, Heizleistung, offenes bzw. geschlossenes pulsierendes Wärmerohr. Ein Schwerpunkt ist die Visualisierung der Strömungsvorgänge innerhalb des pulsierenden Wärmerohres. Mit Hilfe von Videobildaufzeichnungen (bei Bedarf Hochgeschwindigkeits-Videoaufnahmen) und digitaler Bildverarbeitungsmethoden sollen die Pulsationsbewegungen der Flüssigkeitssäulen (Pfropfen) und Dampfblasen im pulsierenden Wärmerohr messtechnisch erfasst und quantitativ ausgewertet werden. Wichtige Kenngrössen sind neben der Pulsationsfrequenz die Strömungsgeschwindigkeit und die räumliche Ausdehnung der sich bewegenden Flüssigkeitssäulen (Pfropfen) und Dampfblasen. Weitere Messgrössen sind die Temperatur, der Druck und der übertragende Wärmestrom. Die Messdaten sollen untereinander korreliert werden um die Abhängigkeiten untersuchter Grössen zu erkennen und daraus einen Ansatz zur physikalischen und mathematischen Beschreibung (Simulationsmodell) des Leistungsverhaltens pulsierender Wärmerohre zu gewinnen. Daraus soll eine praxisnahe Berechnungsvorschrift zur Auslegung pulsierender Wärmerohre abgeleitet werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen