Hochgeschwindigkeitsvisualisierung des Siedens an Verdampferrohren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Manfred Groll
• Fachliche Zuordnung: Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5347675

Die experimentellen Untersuchungen befassen sich mit den gekoppelten thermodynamischen und strömungsmechanischen Grundlagen der Wärmeübertragung an rohrförmigen Wärmeüberträgern (Glattrohr (Referenz), niedrig beripptes Rohr und hinterschnittenes Rohr). Die Experimente sollen unter Bedingungen des Behältersiedens (moderate Wärmestromdichten) durchgeführt werden. Schwerpunkt der systematischen experimentellen Untersuchungen ist die messtechnische Erfassung der Verdampfungsvorgänge (Blasenbildung, -wachstum, -abriss, -abschwimmen) außerhalb (Vorhabensphase I) und innerhalb der Rippenstruktur/hinterschnittenen Geometrie (Vorhabensphase II) der Wärmeübertrageroberflächen mit Hilfe eines Hochgeschwindigkeitsvideosystems. Die Bilddaten sollen mit digitalen Bildverarbeitungsmethoden quantitativ ausgewertet werden. Die relevanten Messgrößen sind die Blasenkeimstellendichte, das Blasenwachstum, der Blasenabreissdurchmesser an der Wärmeüberträgeroberfläche, die Blasenentstehungsfrequenz und die Blasenaufsteiggeschwindigkeit. Daneben sollen die Wärmeübergangskoeffizienten ermittelt werden. Die Ergebnisse stellen eine umfassende Erweiterung der bisher vorhandenen Datenbasis für die Verifikation numerischer Siede-Simulationsmodelle dar. Zum anderen dienen sie als Ausgangsdaten für die Weiterentwicklung digitaler Bildverarbeitungsmethoden zur quantitativen Erfassung von Verdampfungsphänomenen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen