Erweiterter Betriebsbereich von Naturumlaufverdampfern durch Drahtgestrickeinbauten

Lu, Yan

• Verlag: Cuvillier Verlag
• Jahr: 2022
• eBook-ISBN:
  9783736966789
• ISBN drucken:
  9783736976788
• Auflage: 1

Gegenstand dieser Dissertation ist die Untersuchung des Einflusses von Drahtgestrickeinbauten auf das fluiddynamische und wärmetechnische Betriebsverhalten bei der Naturumlaufverdampfung. Die untersuchten Einbauten wurden angesichts ihres Potenzials, das Betriebsverhalten von Naturumlaufverdampfern zu verbessern und den Betriebsbereich zu erweitern, bewertet. Die Experimente erfolgten an einem mit Wasserdampf beheizten Verdampfer mit drei Verdampferrohren der Geometrie da x s x L = 20 mm x 2 mm x 1.500 mm. Die Einbauten befanden sich in den unteren 40 % der Verdampferrohre, dem Bereich, in dem in den meisten Fällen eine einphasige Konvektion stattfindet. Als Versuchsmedien dienten Wasser und ein Wasser-Glycerin Gemisch. Die experimentellen Untersuchungen geben einen vertieften Einblick in charakteristische Betriebszustände in Naturumlaufverdampfern, angefangen von der Initialisierung des Selbstumlaufs, über die Destabilisierung des Selbstumlaufs mit nicht linearem Betriebsverhalten, bis hin zum stabilen Selbstumlauf. Die experimentellen Ergebnisse wurden anschließend mit Daten eines iterativ, segmentweise und mit etablierten Korrelationen rechnenden Simulationsprogramms verglichen.

Inhaltsverzeichnis

• Kurzfassung
• Abstract
• Symbolverzeichnis
• 1. Einleitung
• 2. Stand des Wissens
• 2.1. Grundlagen zum Naturumlaufverdampfer
• 2.2.Drahtgestrickeinbauten
• 2.3. Fluiddynamik und Wärmeübertragung im Naturumlaufverdampfer
• 2.4. Simulation von Naturumlaufverdampfern
• 2.5. Einordnung der eigenen Arbeit
• 3. Experimentelle Vorgehensweise
• 3.1. Versuchsaufbau
• 3.2. Verwendete Stoffe
• 3.3. Versuchsauswertung
• 3.4. Untersuchte Versuchsbedingungen
• 3.5. Unsicherheitsbetrachtung
• 4. Experimentelle Ergebnisse
• 4.1. Naturumlaufverdampfung von Wasser
• 4.2. Naturumlaufverdampfung vom Wasser-Glycerin Gemisch
• 4.3. Vergleich mit Literaturergebnissen
• 4.4. Charakteristika von Naturumlaufverdampfern
• 5. Simulation
• 5.1. Simulationsaufbau
• 5.2. Vergleich zwischen Simulation und Experiment
• 5.3. Instabilitätsanalyse anhand der Simulation
• 6. Zusammenfassung
• 7. Ausblick
• Literaturverzeichnis
• Abbildungsverzeichnis
• Tabellenverzeichnis
• Anhang
• A. 1
• A. 2
• A. 3
• Lebenslauf