Experimentelle Untersuchungen zum Benetzungsverhalten von Rieselfilmen in geneigten Rohren (GR1060/19)

Projektbearbeiter:Logo der DFG

M.Sc. Simon Eichinger     Dr.-Ing. Thomas Storch     Dr.-Ing. Thomas Grab


Versuchsanlage zur Untersuchung des Stabilitäts- und Wärme- übergangsverhalten von FallfilmenDas Ziel dieses Forschungsvorhabens besteht darin, in Abhängigkeit der Fluidwahl eine Strukturempfehlung für Fallfilmverdampferrohre ableiten zu können, die einen Anlagenbetrieb von z.B. innovativen Phasenwechselsonden mit einer hohen Effizienz ermöglicht.

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens wird das Stabilitäts- und das Wärmeübergangsverhalten von Fallfilmen in schwach geneigten Verdampferrohren (0° - 20° von der Vertikalen), sowie die Benetzung von Kohlenwasserstoffen auf ebenen Flächen im Allgemeinen, experimentell untersucht und mit recherchierten Daten und analytischen Modellen verglichen.

Die Filmstabilität und die Filmausbreitung werden in Abhängigkeit von Rohrneigung, Rohrinnenstruktur und Massenstrom, sowie der Filmverdampfung betrachtet. Die Untersuchungen erfolgen an einer Fallfilmverdampfungsanlage, die visuelle Untersuchungen zum Filmstabilitätsverhalten und Messungen zum mittleren Wärmeübergang bei der Filmverdampfung für verschiedene Rohrneigungswinkel und Fluide ermöglicht. Die Versuche werden in Verdampferrohren mit unterschiedlichen Innenstrukturierungen durchgeführt.

Autoklav zur Benetzungsuntersuchung

 

 

 

In einer weiteren Versuchsanlage (Autoklav) werden isotherme Untersuchungen zur Bestimmung des statischen Kontaktwinkels durchgeführt. Dieser wird zur Bewertung der Benetzungseigenschaften von Kohlenwasserstoffen auf unterschiedlichen Materialien und ebenen Oberflächen genutzt.

 

 

 

Veröffentlichungen

  • S. Eichinger, T. Storch, T. Grab, T. Fieback, U. Gross:
    Investigations of the film stability in inclined internally structured tubes.
    eingereicht zur: 16th. Int. Heat Transfer Conference, 10.-15. August 2018, Beijing, China
  • S. Eichinger, T. Storch, T. Grab, T. Fieback, U. Gross: Investigations of the spreading of falling liquid films in inclined tubes. Int. Journal of Heat and Mass Transfer, Vol. 119, Apr. 2018, pp. 568-600, DOI 10.1016/j.ijheatmasstransfer.2017.11.142
  • in Review: Th. Grab, S. Eichinger, T. Fieback, U. Groß:  Contact Angle Of Propane Drops On Solid Materials, Journal of Colloid and Interface Science, Elsevier, 2017
  • S. Eichinger, T. Grab, T. Storch, U. Groß, T. Fieback: Untersuchungen zur Filmstabilität in geneigten innenstrukturierten Rohren. Thermodynamik-Kolloquium 2016, Kaiserslautern, Deutschland.
  • S. Eichinger, T. Grab, T. Storch, T. Fieback, U. Gross: Benetzungsverhalten von Propan auf Feststoffen. Processnet - Jahrestreffen der Fachgruppen Mehrphasenströmungen und Wärme- und Stoffübertragung, 01.-02. März 2016, Kassel, Germany.
  • S. Eichinger, T. Grab, T. Storch, T. Fieback, U. Gross: Benetzungsverhalten von Fallfilmen in geneigten, strukturierten Rohren. Processnet - Jahrestreffen der Fachgruppen Mehrphasenströmungen und Wärme- und Stoffübertragung, 01.-02. März 2016, Kassel, Germany.
  • S. Eichinger, T. Grab, T. Storch, A. Gotterbarm, U. Gross: Flow and wetting behaviour of falling liquid films in inclined and internal structured tubes. 1st TFESC, Aug. 9.-12. 2015, New York City, USA.ASTFE Digital Library 2015, Heat Transfer Enhancement, BegellHouse, 2015, DOI: 10.1615/TFESC1.hte.012693
  • T. Grab, T. Storch, S. Eichinger, U. Gross: Wetting behaviour of propane drops on solid materials. 1st TFESC, Aug. 9.-12. 2015, New York City, USA. ASTFE Digital Library 2015, Heat Transfer Enhancement, BegellHouse, 2015, DOI: 10.1615/TFESC1.mph.012694
  • S. Eichinger, T. Storch, T. Grab, U. Gross: Benetzungsverhalten von Fallfilmen in geneigten, strukturierten Rohren. Processnet - Jahrestreffen der Fachgruppen Mehrphasenströmungen und Wärme- und Stoffübertragung, 24.-25. März 2014, Fulda, Deutschland.