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Wärmeübergang bei der Sprühkühlung mit intermittierenden Sprays oberhalb der Leidenfrosttemperatur

Autor :Stephanie Fest-Santini
Herkunft :OvGU Magdeburg, Fakultät für Verfahrens- und Systemtechnik
Datum :22.10.2009
 
Dokumente :
Dataobject from HALCoRe_document_00007932
 
Typ :Dissertation
Format :Text
Kurzfassung :Die intermittierende Sprühkühlung hat sich als viel versprechendes Kühlkonzept mit verbesserter Prozesskontrolle herauskristallisiert. Die guten Einstellmöglichkeiten des Wärmeübergangs bei den kontinuierlichen Sprays durch die Tropfenparameter und die Beaufschlagungsdichte werden bei der intermittierenden Betriebsweise über die zusätz-lichen Parameter Impulsdauer und Frequenz noch erweitert. Da die Gesamtkühldauer eines Werkstückes ausgehend von entsprechend hohen Tem-peraturen wesentlich durch das Filmsiederegime und die Lage der Leidenfrosttempera-tur bestimmt wird, werden in dieser Arbeit die Einflussparameter auf den Wärmeüber-gang bei der intermittierenden Sprühkühlung oberhalb der Leidenfrosttemperatur im Rahmen einer Grundlagenuntersuchung analysiert. Hierbei wird speziell der Einfluss der intermittierenden Betriebsparameter auf die genannten Größen durch den Einsatz von drei Messverfahren herausgearbeitet. Mittels eines Phasen-Doppler-Anemometers und eines Patternators wird die Ermittlung der Sprayparameter vorgenommen. Das komplementäre dritte Messverfahren, die Infrarotthermographie, ermöglicht die Auf-zeichnung der transienten Temperaturen auf der strahlabgewandten trockenen Oberflä-che der direkt elektrisch beheizten Testsektion als Sequenz von Einzelbildern. Die ge-wonnenen Temperaturfelder dienen als Eingangsgrößen zur Bestimmung der Verteilung des Wärmeübergangskoeffizienten. Für die Auswertung wurde eine kompakte Optimie-rungsroutine entwickelt und in Matlab implementiert. Die Einstellung von definierten Kühlbedingungen erfordert die genaue Kenntnis des Wärmeübergangskoeffizienten, welcher von der Beaufschlagungsdichte, den intermit-tierenden Betriebsparametern (Impulsdauer und Frequenz), den Sprayparametern (Trop-fengeschwindigkeit und -durchmesser) sowie von den Oberflächen- und Kühlmittelei-genschaften abhängt. Die Ergebnisse der Spraycharakterisierung zeigen, dass die inter-mittierenden Betriebsparameter keinen wesentlichen Einfluss auf die Tropfengröße- und Tropfengeschwindigkeitsverteilung besitzen. Der Einfluss der Impulsdauer, der Fre-quenz und der lokalen Beaufschlagungsdichte auf den Wärmeübergang im stabilen Filmsieden wird bei Konstanz der Tropfenparameter analysiert und die Lage der Lei-denfrosttemperatur bestimmt. Hierzu werden die lokalen transienten Verläufe der Tem-peraturen und Wärmeübergangskoeffizienten herangezogen sowie geeignete mittlere Werte der beiden Größen definiert.
Schlagwörter :Wärmeübergang, Intermittierende Sprays, Sprühkühlung, Filmsieden, Leidenfrosttemperatur
Rechte :Dieser Text ist urheberrechtlich geschützt
Größe :VI, 115 S.
 
Erstellt am :29.01.2010 - 13:22:05
Letzte Änderung :22.04.2010 - 09:26:12
MyCoRe ID :HALCoRe_document_00007932
Statische URL :http://edoc.bibliothek.uni-halle.de/servlets/DocumentServlet?id=7932