Image 3D - Strömungssensor
Image Innovative Gefriertrocknung zur Herstellung 3-dimensionaler Scaffolds
Image Kryogene Langzeitlagerung von Blut /-bestandteilen
Image PCM4all - Wärmespeicher für Haushaltgeräte
Image Heliumgewinnung aus Erdgas
Image Rohrgekapselte Latentwärmespeicher
Image Kältemittel- und Kältemaschinenöl-Untersuchungen
Image Korrosionsinhibitor für Absorptionskälteanlagen
Image Mehrstufiger Axialventilator
Image Kühlsysteme für Temperaturen bis in den mK-Bereich
Image Entwicklung von Handlungsempfehlungen für praxisgerechte Lüftungskonzepte und Entwicklung eines CO2-Berechnungstools
Image Lachgas (N2O) als Kältemittelersatz für R-23
Image Propan als Kältemittel in Kleinkältekreisläufen
Image Prüfstände zur Messung der Luftleistung
Image Kryostate aus GFK oder Metall
Image Wasserstoffversuchsfeld am ILK

Sie befinden sich hier:   /  Startseite


Kondensation unter fraktaler Turbulenz

Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi)

09/2014 – 02/2017

PD Dr.-Ing. habil. M. H. Buschmann

+49-351-4081-669

Komplexe Vorgänge des Wärme- und Stoffüberganges

Ziel

Bei Kondensation handelt es sich um komplexe Vorgänge des Wärme- und Stoffüberganges. Die Kondensatrate wird meist durch entsprechende Prozessführung oder durch Oberflächeneffekte optimiert. Schwerpunkt des geplanten Projektes ist die Steigerung der Kondensatrate durch Manipulation der Turbulenzstruktur der Zuluft mittels fraktaler Turbulenz. Fraktale Turbulenz zeichnet sich durch einen hohen Turbulenzgrad, der eine Anfachung des Wärme- und Stoffübergangs erwarten lässt, aus. International wurde diese Option der Steigerung der Kondensatrate noch nicht untersucht.

Beschreibung

Viele Bereiche der angewandten Ingenieurwissenschaften erfordern ein tiefergehendes Verständnis grundlegender physikalischer Prozesse. Hierzu gehören zweifelsohne Kondensationsvorgänge an freien Oberflächen. Kondensation kann wie bei Trocknungs- und Entfeuchtungsprozessen ein erwünschter Effekt sein. Sehr oft ist Kondensatbildung jedoch auch unerwünscht, wie zum Beispiel an Fenstern unter winterlichen Bedingungen. In beiden Fällen handelt es sich um komplexe Vorgänge des Wärme- und Stoffüberganges mit Phasenwechsel an den freien Oberflächen von Kondensattropfen bzw. -filmen. Zuströmbedingungen und Charakteristik der Oberfläche, an der Kondensation auftritt, sind entscheidend für die zu erwartende Kondensatrate.

Der innovative Charakter des Projektes besteht darin, mittels fraktaler Turbulenz eine Steigerung des Wärme- und Stoffüberganges insbesondere eine Erhöhung der spezifischen Kondensatrate zu erzielen. Die Expertise des ILK Dresden zur Erlangung dieser Zielstellung ergibt sich aus einer Vielzahl von Forschungsarbeiten sowie technischer Lösungen die im Auftrage von Industriepartnern bearbeitet wurden. Die im Folgenden formulierten Teilaufgaben des Forschungsprojektes bauen auf diesem Erfahrungsschatz an.

  1. Erkundung der Potentiale fraktaler Gitter zur Erhöhung der Turbulenzintensität feuchtebeladener Luft
  2. Experimentelle Untersuchung des Einflusses fraktaler Turbulenz auf die Kondensation an Rohrbündeln und Wärmeübertragerplatten mit dem Ziel der Erhöhung der spezifischen Kondensatrate
  3. Ableitung von konkreten Designregeln (Gitterstruktur, Positionierung, etc.) für fraktale Gitter zur Erlangung optimaler Kondensatraten
  4. Ableitung praxistauglicher Technologien zur Herstellung fraktaler Gitter

Veröffentlichungen

M. Nikolaus, M. H. Buschmann, Dropwise condensation on a vertical wall. Paper No. TP-011, 4th IIR Conference on Thermophysical Properties and Transfer Processes of Refrigerants, Delft, The Netherlands, 2013.


Ihre Anfrage zum Projekt

Weitere Projekte

Image

Diplom, Praktikum, Master, Bachelor

Studentische Arbeiten - Ausbildung am ILK

Image

Lecksuche und Dichtheitsprüfung

Nutzen Sie unsere Erfahrungen

Image

Prüfstände zur Messung der Luftleistung

Messung von Volumenstrom und Widerstandskennlinien


Kontakt

Institut für Luft- und Kältetechnik - Gemeinnützige Gesellschaft mbH
Bertolt-Brecht-Allee 20, 01309 Dresden


Sekretariat der Geschäftsleitung

+49-351-4081-520

+49-351-4081-525