Einfluss der Stoffeigenschaften auf den Wärmeübergang beim Blasensieden

摘要

Der Wärmeübergang beim Blasensieden ist besonders in der Kältetechnik von hoher Relevanz, da hohe Wärmestromdichten bei kleinen treibenden Temperaturdifferenzen übertragen werden. Bisherige Rechenmodelle zur Beschreibung des Wärmeübergangs sind zumeist empirisch und gelten nur für einen eingeschränkten Arbeitsbereich mit ausreichender Genauigkeit, da sie auf Einzelmessungen unter definierten Randbedingungen beruhen. Die Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Einflussparametern und deren Einfluss auf den Wärmeübergang sind oft unbekannt. Insbesondere der Einfluss der Oberflächenbearbeitungsmethode und des Oberflächenmaterials sind weiterhin nicht erfasst. Infolge dessen werden Apparate, z.B. überflutete Verdampfer, überdimensioniert. Zur Verbesserung der Genauigkeit der Auslegungsgleichungen ist somit ein besseres Verständnis der Mechanismen, auch im Hinblick auf Wechselwirkungen zwischen den verschiedenen Einflussparametern, notwendig, da diese die Grundlagen zur Auslegung von allen Arten von Verdampfern sind. Zunächst werden sowohl semi-empirische Modelle zur Beschreibung des Einflusses der Stoffeigenschaften auf den Wärmeübergang aus der Literatur und deren Grenzen sowie experimentelle Daten aus der Literatur kritisch diskutiert. Erste experimentelle Ergebnisse zum Einfluss der Stoffeigenschaften für bereits bekannte und neuartige Kältemittel an verschieden bearbeiteten Heizflächen werden vorgestellt. Die gewonnenen Erkenntnisse gehen in ein neues Rechenmodell ein.