Systematische Analyse des Einflusses von Strömungsinstationaritäten auf den konvektiven Wärmeübergang

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Konvektive Kühlung, Heizung und Trocknung von Feststoffoberflächen ist technisch von großer Bedeutung (z.B.: Kühlung elektronischer Bauteile, Konvektionslöten elektrischer Leiterplatten, Trocknung bei der Papier- und Textilproduktion). Die vielfältigen Möglichkeiten zur gezielten Beeinflussung dieser Übertragungsprozesse sind intensiv untersucht worden, allerdings mit einer Ausnahme: Die Instationarität (Zeitabhängigkeit) der Strömung ist bisher nur in Einzelarbeiten, aber nicht systematisch daraufhin untersucht worden, welchen Einfluss sie auf die genannten Transportvorgänge hat. Es ist deshalb geplant, diese unbefriedigende Situation durch eine systematische, alle wichtigen Instationaritätsparameter umfassende Untersuchung instationärer konvektiver Wärmeübertragung entscheidend zu verbessern. Am repräsentativen Beispiel des instationären Prallstrahls sollen alle relevanten Parameter bestimmt, bewertet und soweit dies gelingt, in ihrer Wirkungsweise erklärt werden. Die Ergebnisse gelten wegen der physikalischen Analogie auch für die Stoffübertragung. Eine solche systematische Untersuchung ist möglich, weil seit kurzem ein an der Universität Erlangen/Nürnberg entwickeltes Massenstrom-Steuersystem zur Verfügung steht, mit dem nahezu beliebige Instationaritäten mit extrem hoher Genauigkeit in einem Freistrahl erzeugt werden können.