Die partielle Kondensation zweier im flüssigen Zustand löslicher Komponenten aus einem Gas-Dampf-Gemisch im senkrechten Rohr bei erhöhtem Druck:
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| adam_text | Titel: Die partielle Kondensation zweier im flüssigen Zustand löslicher Komponenten aus einem Gas-Dampf-G
Autor: Lange, Jürgen
Jahr: 1994
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung und Aufgabenstellung 1
2 Zielsetzung 8
3 Wahl des Versuchsgemisches 10
3.1 Festlegung des Inertgases 10
3.2 Festlegung der Dampfkomponenten 10
3.2.1 Stoffwerte 10
3.2.2 Filmströmung 14
4 Untersuchungen zum Marangoni-Effekt 19
4.1 Meßverfahren 20
4.2 Versuchsdurchführung und Meßergebnisse 21
4.3 Abschließende Bewertung 24
5 Versuchsanlage 25
5.1 Gemischaufbereitung 25
5.2 Kondensationsstrecke 27
5.2.1 Sondenmessung ohne Entrainmenterfassung 27
5.2.2 Erweiterte Sondenmessung mit Entrainmenterfassung 29
5.2.3 Einzelrohrmessung 33
5.3 Meßverfahren 35
5.3.1 Kondensatmessung und Rückführung 35
5.3.2 Druckmessung 35
5.3.3 Messung der Gemischtemperatur 35
5.3.4 Messung der Wandtemperatur 36
5.3.5 Dampfmessung 37
5.3.6 Inertgasmessung 37
5.3.7 Meßstellenübersicht 38
5.3.8 Bypassmessung 39
6 Versuchsdurchführung 40
6.1 Kondensat- und Konzentrationsmessung 41
6.2 Meßwertverarbeitung 41
7 Experimentelle Ergebnisse 43
8 Auswertung, Vorgehensweise 48
8.1 Schrittweise Berechnung 49
8.2 Bestimmung des Startpunktes 49
8.3 Ermittlung der Wärmestromdichten und der Filmoberflächentemperatur . 50
8.4 Bezugsgrößen 54
8.5 Wärmedurchgang im Kondensatfilm 55
8.5.1 Ohne Scherbeanspruchung des Kondensatfilms 55
8.5.2 Mit Scherbeanspruchung des Kondensatfilms 57
8.6 Wärmeübergang in der Gasphase 61
8.7 Stoffübergang in der Gasphase 61
8.7.1 Modell mit einem effektiven Diffusionskoeffizienten nach Wilke [W2] 66
8.7.2 Matrixmethode nach Krishna und Standart [K5] 68
8.8 Temperatur des Gas/Dampf-Gemisches 73
8.9 Molanteile an der Kondensatfilmoberfläche und Sättigungstemperatur des
Gas/Dampf-Gemisches 75
9 Vergleich experimenteller und theoretischer Ergebnisse 78
9.1 Anwendung der in Abschnitt 8 dargestellten Berechnungsmethoden .... 78
9.2 Erweiterung der Ansätze für den Wärmedurchgang in der Flüssigphase . . 83
9.3 Stoffübergang in der Gasphase 90
9.3.1 Anwendung der Matrixmethode 90
9.3.2 Anwendung des Modells mit einem effektiven Diffusionskoeffizienten 92
9.4 Entrainmentbildung 96
9.5 Gemischtemperaturen 99
10 Überprüfung getroffener Voraussetzungen 101
10.1 Wahl der Diffusionsgrenzschicht 101
10.2 Impulsaustausch am Kondensatfilm 101
10.3 Zustand der Gasphase 102
10.4 Unterschiedliche Diffusionskoeffizienten 107
10.5 Stofftransport im Kondensatfilm 109
10.6 Thermodiffusion 113
10.7 Rauhigkeit an der Kondensatfilmoberfläche 117
10.8 Realverhalten des Gas/Dampf-Gemisches 119
11 Zusammenfassung 121
12 Formelzeichen 124
13 Literaturverzeichnis 129
Anhang
Meßergebnisse A1-A26
Herleitungen
Impulstausch am Kondensatfilm B1-B2
Zustand der Gasphase B3-B6
Kennzahlen C1-C2
Stoffwerte D1-D12
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