Aufbau und Inbetriebnahme einer Versuchsanlage zur Untersuchung von Siedeprozessen

Aufbau und Inbetriebnahme einer Versuchsanlage zur Untersuchung von Siedeprozessen

Construction and commissioning of a test plant for the investigation of boiling processes

Bachelorthesis

Blasensieden an einer Heizeroberfläche
Blasensieden an einer Heizeroberfläche

Motivation

Siedeprozesse spielen in vielen Prozessen der Energie- und Verfahrenstechnik eine große Rolle. Allerdings sind die physikalischen Vorgänge und die Transportphänomene nach wie vor nicht vollständig verstanden. Fluid-Wand-Wechselwirkungen werden in den empirischen Auslegungsmodellen meist nur durch einen statischen Benetzungswinkel und einen Rauigkeitsparameter abgebildet. Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Interaktion des zweiphasigen Fluids mit der Heizerwand einen signifikanten Einfluss auf den Siedeprozess hat. Strukturierte Oberflächen und komplexe Fluide können sich deutlich auf die Wärmeübertragung auswirken.

Am Fachgebiet für Technische Thermodynamik soll ein Versuchsstand gebaut werden, der die relevanten Parameter für den Siedeprozess auf unterschiedlichen Längenskalen untersucht.

Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist es, die Anlage aufzubauen und erste Messungen mit verschiedenen Heizeroberflächen durchzuführen. Hierzu müssen die vorhandenen Komponenten zusammengebaut werden, woraufhin die Dichtigkeit der Anlage untersucht werden muss. Daraufhin sollen Messungen mit Kupferheizern durchgeführt werden, die unterschiedliche Oberflächen aufweisen. Die Kupferoberflächen sind zu Beginn und nach den Experimenten zu charakterisieren.

Folgende Arbeitspakete sollten bearbeitet werden:

  • Aufbau der Messzelle und des Kondensators
  • Charakterisierung von verschiedenen Oberflächenstrukturen
  • Erste Messungen durchführen und die Ergebnisse mit Literaturwerten vergleichen
  • Diskussion der Ergebnisse in Form einer schriftlichen Ausarbeitung

Voraussetzungen

  • Saubere und strukturierte Arbeitsweise
  • Grundlegende Kenntnis der Materie
  • Spaß am selbstständigen Arbeiten

Ausschreibung als PDF