Experimentelle und theoretisch/nummerische Untersuchungen an einzelnen Dampfblasen beim Sieden binärer Gemische unter Berücksichtigung der Blasenkoaleszenz

对二元混合物沸腾过程中单个蒸汽泡的实验和理论/数值研究，考虑气泡聚结

• 批准号: 5439793
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Peter Stephan
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Technische Thermodynamik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2004-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5439793?language=en
• 关键词: Experimentelle; und; theoretisch; nummerische; Untersuchungen

Blasensieden ist eine der effektivsten Methoden der Wärmeübertragung. Trotz langjährigerForschungen ist ein umfassendes und ausreichendes Verständnis der physikalischenGrundlagen noch nicht gegeben. Neben dem Blasensieden von Reinstoffen findet dasBlasensieden von Gemischen in zahlreichen Prozessen Anwendung (z. B. zur Stofftrennungin der Verfahrens- und Klimatechnik). Zur Auslegung der dafür verwendeten Apparate stehenbisher hauptsächlich empirische Gleichungen mit einem engen Gültigkeitsbereich zurVerfügung. Ziel der Forschung ist durch Simulation und Experiment ein tieferes Verständnisdes Siedeprozesses zu erlangen. Dieses soll eine effiziente Auslegung auf Basis derphysikalischen Grundlagen ermöglichen und die bisher zahlreichen empirischenAnpassungsparameter reduzieren. Im ersten und zweiten Förderabschnitt wurde dazu eineVersuchsanlage aufgebaut mit der an Einzelblasen hoch aufgelöste Messungen desTemperaturfeldes in Flüssigkeit und Dampf sowie an der Heizeroberfläche für Kältemitteldurchgeführt wurden. Des Weiteren konnten erste Messungen des Strömungsfeldes erfolgen.Diese zeitlich und örtlich hoch aufgelösten Messungen ermöglichten eine Charakterisierungder lokalen Transportphänomene sowie einen verrieften Einblick in derenWecheselwirkungen, so dass ein vorläufiges Bild von den Energieübertragungswegengezeichnet werden konnte. Nebeneinander anwachsende und koalierende Blasen zeigten einenbesonders hohen Wärmeübergangskoeffizienten. Reproduzierbare Blasenkoaleszenzenkonnten jedoch bisher aufgrund des noch nicht ausreichenden Verständnises bezüglich derAktivierung künstlicher Keimstellen nicht realisiert werden. Die numerischen Methodenwurden erheblich weiterentwickelt. Ein numerisches Verfahren, welches die Phasengrenzemittels adaptivem Gitter auflöst, wurde erfolgreich zur Berechnung mehrerer Blasenzykleneingesetzt. Ein weiterer numerischer Ansatz basiert auf der Interface Capturing Methode.Dieser bringt Schwierigkeiten bei der Betrachtung des Wärmetransportes über diePhasengrenze mit sich, ermöglicht aber komplexere Geometrien bezüglich der Blasenformund die Simulation von Blasenkoaleszenzen.Basierend auf den gewonnenen Erfahrungen und Erkenntnissen sollen im beantragtenFörderungsabschnitt erweiterte Messungen des Wärmeübergangskoeffizienten für das Siedenvon Einzelblasen und Blasenkoaleszenzen durchgeführt werden. Eine systematischeBeurteilung der einzelnen Einflussfaktoren steht im Vordergrund. Die Anwendungverbesserter Messmethoden soll einen detaillierten Einblick in die physikalischen Vorgängegeben. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der erstmaligen Messung der Konzentration imBereich des Blasenfußes für das Sieden von Gemischen. Zur Durchführung des Vorhabensmüssen eine erweiterte Testzelle und neue Heizer konstruiert werden. Die in den letztenJahren verbesserten Methoden im Bereich der Messtechnik und Konstruktion sollen dafürkonsequent verwendet werden. Um einen vollständigen quantitativen Vergleich zwischenExperiment und Numerik zu ermöglichen, soll ein Heizer konstruiert werden, der dieTemperaturen auf der Oberfläche im Bereich der Mikrozonen koalierender Blasen hochaufgelöst erfassen kann. Des Weiteren müssen dazu die numerischen Verfahren in engerAbstimmung zum Experiment weiter verbessert werden. Die Implementierung einerverbesserten adaptiven Gitterauflösung im Bereich der Phasengrenze ist dafür eine primäreAufgabenstellung.

这是一种不切实际的方法。Trotz langjähriger Forschungen is ein umfassendes and aureichendes verständns der Physikalischen Grundlagen noch nch it gegeben.在Zahlreichen Prozessen Anwendung(z.B.zur Stofftrennungin der Verfahrens-und Klimatechnik)中，Neben DEM Blasenseden von Reinstoffen findet dasenseden von Gemischen(z.B.zur Stofftrennungin der Verfahrens-und Klimatechnik)。这是一部经验主义经验论的书。这是一种模拟和实验，不同于传统的语言形式。这是一种新的经验和经验，也是一种新的经验。我在Flüssigkeit and Dampf Sowie an der Heizeroberberfläche für Kältemittelduchgeführt Wurden的Einzelblasen Hoch aufelöste Messungen de Temperaturfield des Einzelblasen Hoch aufelöste Messungen de Temperaturfield des Einzelblasen Hoch aufelöste Messungen de Temperaturfides in Flüssigkeit and Dampf Sowie an der Heizeroberberfläche für KältemitteldufchgefüHRT Wurden。他说：“这是一件非常重要的事情，因为我们不能不做任何事情。”这是一个很好的选择，因为它是我们的理想之选。他说：“这是一件非常重要的事情。”这是一种非常重要的数字方法。在数字的Verfahren中，所有的数字都是自适应的，只有这些数字才是最好的。[中英文摘要][晓雨-0920交稿][晓雨-0920交稿]这是一项系统化的工作，它是一项系统工程。这句话的意思是：我的方法只有一个，就是他的身体里有许多细节。这是一件很重要的事情，因为这件事发生在德国。您的位置：我也知道>教育/科学>教育/科学>科学与文化。死在德莱茨滕，雅伦的言辞和方法，这是一种新的技术和技术，而不是用来解决问题。这是一种定量的统计方法，它是一种新的实验方法，是一种新的实验方法，是一种新的实验方法。我们正在进行一项新的实验，以便更详细地描述。这句话的意思是：它是一种适应性很强的语言。

项目成果

The Influence of System Pressure on Bubble Coalescence in Nucleate Boiling

• DOI: 10.1080/01457632.2013.830917
• 发表时间: 2014-03
• 期刊: Heat Transfer Engineering
• 影响因子: 2.3
• 作者: A. Sielaff;J. Dietl;S. Herbert;P. Stephan