Untersuchung der physikalischen Mechanismen der Erhöhung des Wärmeüberganges auf Dellenoberflächen

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Dellenförmige Oberflächenverformungen weisen viele Vorteile im Vergleich zu den zurzeit eingesetzten „konventionellen“ Verfahren zur Verbesserung des konvektiven Wärmeübergangs an Übertragungsflächen auf. Alle bisherigen Untersuchungen in der ersten Projektphase zeigen, dass weitere Optimierungen der Dellenform und der Geometrie die Attraktivität dieser alternativen Methode zur Wärmeübertragung wesentlich erhöhen können. Globalziel des Forschungsvorhabens ist es, ein fundamentales Verständnis zu erlangen über die komplexen Prozesse der konvektiven Wärmeübertragung an spezifisch verformten Dellenoberflächen in Abhängigkeit von der Dellengeometrie und den Strömungsbedingungen. Der theoretische Teil beinhaltet RANS und LES Simulationen der Wärmeübertragung. Die Messungen basieren auf dem LDA und PIV Messverfahren zur Identifizierung der Strömungsstruktur sowie auf Druckmessungen entlang der Dellenoberfläche. Die Untersuchungen werden sowohl für einzelne Dellen als auch für Dellenpakete in Kanälen verschiedener Höhe durchgeführt. Im Rahmen der ersten Phase des Projektes sind die physikalische Wirkmechanismen der Wirbelbildung und ihr Einfluss auf die Wärmeübertragung auf Dellenoberflächen erforscht worden. Die erworbenen Erkenntnisse schaffen die Basis für die Optimierung der Dellengeometrien in der zweiten Phase des Projektes.