Fluiddynamik und Wärmeübergang bei der Fallfilmverdampfung von Reinstoffen mit hohen Prandtl-Zahlen
Abstract
Die derzeitigen Berechnungsgrundlagen für Fluiddynamik und Wärmeübergang in Fallfilmverdampfern basieren vornehmlich auf Experimenten mit Reinstoffen oder Gemischen bei vergleichsweise niedrigen Viskositäten. Insbesondere für Systeme mit hohen Prandtl-Zahlen wurden praktisch ausschließlich wässrige Mischungen betrachtet. Auf Basis eigener experimenteller Untersuchungen mit viskosen organischen Reinstoffen wird ein Beitrag zum Verständnis der gekoppelten Vorgänge von Strömung und Wärmeübertragung in einem innen berieselten Verdampferrohr geleistet. In diesem Zusammenhang wird das Auftreten erster Blasen am Übergang von der Oberflächenverdampfung zum Blasensieden in Abhängigkeit stofflicher Parameter für viskose Flüssigkeiten eingehend untersucht. Mit dem Auftreten der Blasen geht ein deutlicher Anstieg des Wärmeübergangs einher ohne jedoch Filminstabilitäten zu induzieren. Eine erste Modellierung ist zwar für den jeweiligen Stoff möglich, jedoch nicht auf andere Flüssigkeiten übertragbar.
