Experimentelle Bestimmung des konvektiven Wärmeübergangs in einem mikrostrukturierten Kanal
Experimental Investigation of the Convective Heat Transfer Coefficient in a Rectangular Microchannel
Abstract
deDer Wärmeübergangskoeffizient ist ein entscheidender Parameter hinsichtlich der Sicherheit bei der Durchführung exothermer Reaktionen im Produktionsmaßstab. Die prozessseitigen Wärmeübergangskoeffizienten in kleinskaligen rechteckigen Kanälen mit darin eingebauten statischen Mischeinlagen wurden experimentell bestimmt und ihre Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit, der Geometrie und der Wärmeleitfähigkeit sowie vom Kanalquerschnitt wurde untersucht. Im Vergleich zum Leerkanal wird durch die Mischeinlagen eine deutliche Steigerung des Wärmeübergangs durch erzwungene Konvektion beobachtet.
Abstract
enThe heat transfer coefficient is a crucial parameter with regard to safety in the execution of exothermic reactions in production scale. The process-side heat transfer coefficients in small-scale rectangular channels equipped with various static mixing elements were determined experimentally and their dependence on flow rate of the process fluid, geometry and thermal conductivity as well as on the cross-section of the channel was investigated. In comparison to an empty channel, inserts of any kind lead to an increase of the heat transfer coefficient due to forced convection.
