Beeinflussung des Wärmeübergangs in Filmströmungen durch topographisch induzierte Wirbelstrukturen

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In Filmströmungen kann man durch einen stark welligem Untergrund Wirbel topographisch erzeugen. Liegt außerdem ein Temperaturgefälle zwischen Boden und freier Oberfläche des Films vor, so ist durch diese Wirbel eine Verbesserung des Wärmetransports senkrecht zur Strömungsrichtung zu erwarten, was technologisch beispielsweise bei Wärmetauschern von Interesse ist. Dieser Effekt soll sowohl theoretisch als auch experimentell untersucht werden.Umgekehrt werden die Wirbel über die Temperaturabhängigkeit von Dichte und Viskosität der Flüssigkeit thermisch beeinflusst. Untersuchungen hierzu sollen nicht zuletzt Aufschluss darüber geben, ob durch solche thermischen Effekte ein Materialaustausch zwischen der im Wirbel eingeschlossenen Flüssigkeit und der Strömung außerhalb des Wirbels induziert werden kann, was beispielsweise für Fragen der Bioprozesstechnik relevant ist.Insbesondere wird bei diesem Projekt nicht nur der Nachweis von Phänomenen angestrebt. Vielmehr steht die gezielte Einflussnahme auf Temperaturfeld und Strömungsstruktur durch Wahl der Bodentopographie im Vordergrund und damit die Optimierung der o.g. Effekte.