Zur überlagerten freien und erzwungenen Konvektion in lotrechten Rohrbündelwärmeübertragern:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| adam_text | Titel: Zur überlagerten freien und erzwungenen Konvektion in lotrechten Rohrbündelwärmeübertragern
Autor: Aicher, Thomas
Jahr: 1997
schritt- m mm^m ETFTlHTEmM^jB Dipl.-Ing. Thomas Aicher, Karlsruhe Zur überlagerten freien und erzwungenen Konvektion in lotrechten Rohrbündel- wärmeübertragern Reihe 1P: Wärmetechnik/ Kältetechnik Nr. 100
V Symbolverzeichnis ..........................................................................................VIII I. Lateinische Buchstaben...........................................................................VIII II. Griechische Buchstaben...........................................................................IX III. Indizes......................................................................................................X 1. Einleitung und Zielsetzung............................................................................ 1 2. Wärmeübergang und Druckverlust bei turbulenter Strömung in lotrechten Einzelrohren..........................................................................................4 2.1 Wärmeübergang und Druckverlust bei erzwungener Rohrströmung.......6 2.2 Wärmeübergang und Druckverlust bei freier Rohrströmung.................10 2.3 Wärmeübergang und Druckverlust bei überlagerter Konvektion in Rohren.........................................................................................................12 3. Theoretische Betrachtung der überlagerten Konvektion in lotrechten Rohrbündelwärmeübertragern ..................................................................22 3.1 Theoretische Betrachtung der Stabilität der entgegengerichtet überlagerten Konvektion in lotrechten Rohrbündelwärmeübertragern........23 3.1.1 Ableitung der Stabilitätsbedingung.................................................23 3.1.2 Berechnung der mittleren Rohrtemperaturen.................................27 3.2 Theoretische Betrachtung des Wärmeübergangs und des Druckverlustes bei entgegengerichtet überlagerter Konvektion...........................33 3.2.1 Darstellung des untersuchten Systems und der verwendeten Größen....................................................................................................33 3.2.2 Ableitung der Berechnungsgleichungen und Lösung des
Gleichungssystems........................................................................................36 4. Experimenteller Teil......................................................................................43 4.1 Beschreibung der Versuchsanlage 43
VI_ 4.2 Versuchswärmeübertrager.....................................................................47 4.3 Versuchsdurchführung...........................................................................48 5. Auswertung und Fehlerbetrachtung ...........................................................49 5.1 Auswertung der Wärmeübergangsmessungen......................................52 5.1.1 Wärmeübergang auf der Mantelseite.............................................53 5.1.2 Wärmeübergang auf der Rohrseite................................................56 5.2 Auswertung der Druckverlustmessungen...............................................57 5.3 Fehlerbetrachtung..................................................................................60 6. Darstellung und Diskussion der experimentellen und theoretischen Ergebnisse.........................................................................................................62 6.1 Gleichgerichtet überlagerte Konvektion in lotrechten Rohrbündeln......63 6.2 Entgegengerichtet überlagerte Konvektion in lotrechten Rohrbündeln..............................................................................................................64 6.2.1 Ergebnisse der Stabilitätsbetrachtung............................................65 6.2.1.1 Variation der mantelseitigen Strömungsgeschwindigkeit..........68 6.2.1.2 Variation der Prandtlzahl des Fluids in den Rohren..................69 6.2.1.3 Variation des (Ud)R-Verhältnisses............................................71 6.2.1.4 Variation des Verhältnisses von hydraulischem Durchmesser zu Außendurchmesser....................................................................72 6.2.2 Wärmeübergang und Druckverlust in einem Rohrbündel mit Rückströmung..........................................................................................72 6.2.2.1 Konstante
Wandtemperatur......................................................76 6.2.2.2 Ähnliche Kapazitätsstromverhältnisse.......................................80 6.3 Diskussion der Einflußgrößen................................................................84 6.3.1 Gleichgerichtet überlagerte Konvektion..........................................85 6.3.2 Entgegengerichtet überlagerte Konvektion.....................................87 7. Zusammenfassung 92
____VM 8. Anhang..........................................................................................................95 8.1 Meßwerte.............................................................................................95 8.1.1 Isothermer Stutzendruckverlust......................................................95 8.1.1.1 Apparat A050............................................................................95 8.1.1.2 Apparat E100............................................................................98 8.1.2 Mantelseitiger Wärmeübergang...................................................100 8.1.2.1 Apparat A050..........................................................................100 8.1.2.2 Apparat E100 ohne Umlenkbleche.........................................102 8.1.2.3 Apparat E100 mit Um lenkblechen...........................................104 8.1.3 Rohrseitiger Wärmeübergang—konstante Wandtemperatur.......105 8.1.3.1 Apparat A050..........................................................................105 8.1.3.2 Apparat E100 ohne Umlenkbleche.........................................109 8.1.4 Rohrseitiger Wärmeübergang—ähnliche Kapazitätsströme.........111 8.1.4.1 Apparat E100 mit Umlenkblechen...........................................111 8.2 Stoffdaten............................................................................................113 8.3 Fehlerbetrachtung................................................................................115 9. Literaturverzeichnis....................................................................................118 9.1 Arbeiten zu allgemeinen Problemen der Wärmeübertragung..............118 9.2 Handbücher.........................................................................................119 9.3 Arbeiten zur Wärmeübertragung bei überlagerter freier und erzwungener Konvektion In lotrechten
Rohren.............................................119 9.4 Arbeiten zur Fluiddynamik...................................................................122
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