Direktkontaktkondensation in geschichteten Zweiphasenströmungen:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1996
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 19]
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: München, Techn. Univ., Diss., 1995 |
| Beschreibung: | VII, 123 S. Ill., graph. Darst. |
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| adam_text | Titel: Direktkontaktkondensation in geschichteten Zweiphasenströmungen
Autor: Ruile, Herbert
Jahr: 1996
SCHRITT- m MW^M BERICHTEWfjl Dipl.-Ing. Herbert Ruile, Egling Direktkontaklkondensatioii in geschichteten Zweiphasen- Strömungen Reihe W: Wärmetechnik/ Kältetechnik Nr. 88 VW VERLAS
v INHALTSVERZEICHNIS 1. Einleitung................................................................................................ 1 2. Stand des Wissens................................................................................... 3 2.1 Strömungsidentifizierung................................................................ 3 2.1.1 Identifizierung einer geschichteten Zweiphasenströmung ..................................................................................... 3 2.1.2 Charakterisierung der Oberfläche einer Schichtenströmung .................................................................................... 6 2.2 Analytische Beschreibung der turbulenten Schichtenströmung..... 7 2.2.1 Phasenverteilung................................................................... 8 2.2.2 Modelle zur Beschreibung der Zwischenphasenreibung (Impulsaustausch)................................................................. 10 2.2.2.1 Phasen im Gleichstrom............................................. 11 2.2.2.2 Phasen im Gegenstrom............................................. 13 2.2.2.3 Einfluß der Kondensationsrate auf den Rei- bungsbeiwert............................................................ 14 2.2.2.4 Einfluß der druckabhängigen Stoffwerte................. 15 2.2.3 Modelle zur Beschreibung des Wärmeübergangs................ 17 2.2.3.1 Turbulenzorientierte Kondensationsmodelle........... 18 2.2.3.2 Wärme- und Stoffübergang nach dem Oberflächenerneuerungsmodell ....................................... 20 2.3 Zusammenfassung und Zielsetzung der Arbeit............................... 24 3. Versuchseinrichtungen............................................................................ 26 3.1 Adiabate Strömungskanäle.............................................................. 26 3.1.1 Modell einer Reakorkühlmittelleitung................................ 26 3.1.2 Offene
Rechteckgerinne....................................................... 30 3.2 Kondensationsversuchsanlage......................................................... 31 3.2.1 Auslegungsparameter........................................................... 31 3.2.2 Beschreibung der Gesamtanlage.......................................... 33 3.2.3 Strömungskanal.................................................................... 36
VI Inhaltsverzeichnis 4. Meßwerterfassung und Datensanlyse..................................................... 41 4.1 Eingesetzte Meßverfahren............................................................. 41 4.1.1 Geschwindigkeits-und Turbulenzprofil.............................. 41 4.1.2 Temperaturprofil................................................................... 46 4.1.3 Systemparameter................................................................... 48 4.2 Meßdatenerfassung.......................................................................... 50 4.3 Analyse der Meßdaten..................................................................... 51 4.3.1 Auswerteverfahren................................................................ 51 4.3.1.1 Datenqualifikation.................................................... 51 4.3.1.2 Schichthöhe.............................................................. 53 4.1.3.3 Mittlere Geschwindigkeit und Turbulenzgrad......... 54 4.3.1.4 Mittlere Wassertemperatur....................................... 55 4.3.1.5 Wärmeiibergangskoeffizient.................................... 57 4.3.2 Fehlerbetrachtung................................................................... 58 5. Ergebnisse aus den adiabaten Vorversuchen.......................................... 60 5.1 Schichtenströmung im Kaltstrangmodell mit stagnierender Gasphase.......................................................................................... 60 5.1.1 Charakterisierung der Strömungsform................................. 60 5.1.2 Phasenverteilung................................................................... 63 5.1.3 Geschwindigkeitsverteilung und Turbulenzprofil............... 68 5.2 Schichtenströmung im Kaltstrangmodell mit gegengerichteter Luftströmung.................................................................................... 72 5.2.1 Phänomenologische
Beschreibung....................................... 72 5.2.2 Phasenverteilung................................................................... 74 5.2.3 Geschwindigkeitsverteilung und Turbulenzprofile............. 75 5.3 Turbulenzmanagement im Rechteckkanal....................................... 77 5.3.1 Einfluß der variablen Kanallänge......................................... 77 5.3.2 Strömungskonditionierung................................................... 78 5.3.2.1 Turbulenzarme Vergleichsströmung........................ 78 5.3.2.2 Turbulenzangereicherte Strömung........................... 80 5.4 Zusammenfassung der Erkenntnisse aus den adiabaten Vorversuchen am Kaltstrangmodell...................................................... 84 6. Ergebnisse aus den Kondensationsversuchen......................................... 86 6.1. Einfluß der freien Turbulenz............................................................ 87 6.2 Einfluß der Grenzflächenreibung.................................................... 92
VII 6.2.1 Gleichströmung....................................................................... 92 6.2.2 Gegenströmung....................................................................... 94 6.3 Charakteristische Eigenschaften der turbulenten Schichtenströmung........................................................................................... 97 7. Kondensationsmodell..............................................................................101 7.1 Grundlagen und Voraussetzungen...................................................101 7.2 Bestimmung der zusätzliche Dissipationsterme..............................103 7.2.1 Druckverlust in der Einlaufströmung...................................103 7.2.2 Einfluß der Gitterturbulenz..................................................104 7.2.3 Einfluß der Dampfströmungsrichtung..................................105 7.3 Ergebnisse mit dem erweiterten Kondensationsmodell..................106 8. Zusammenfassung...................................................................................109 9. Formelzeichen.........................................................................................112 10. Literaturverzeichnis.................................................................................116
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