Wärmeübertragung bei der Verdampfung an mikro- und makrostrukturierten Rohren

Der Wärmeübergang beim Sieden wird wesentlich durch die Struktur der Heizfläche beeinflusst. Die Mikrostruktur (Rauhigkeit) mit ihren Erhebungen und Hohlräumen beeinflusst direkt die Benetzung und Entnetzung der Heizfläche durch das Fluid und damit die Blasenbildung und den Wärmeübergang. Die Hohlräume zur Aktivierung sind abhängig von den Betriebsparametern wie Überhitzung und Sättigungsdruck. Die Makrostrukturform der Heizfläche begünstigt oder behindert durch ihre Form und Anordnung im Verdampfer die Bewegung der verdampfenden Flüssigkeit und der aufsteigenden Blasen. Die wesentlichen Einflussparameter werden im halbempirischen Ansatz konventioneller Berechnungsmethoden für die Praxis zur Auslegung von Verdampfern getrennt betrachtet. Sie werden an Experimente im Labor angepasst. Es wird gezeigt, dass eine genaue Vorausberechnung für kleine Bereiche von Sättigungsdruck und Überhitzung für unterschiedlich strukturierte Rohre möglich ist, dass aber der Einfluss der Oberflächenstruktur auf die beginnende Keimbildung viel ausgeprägter ist als von konventionellen Methoden postuliert.