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Wärme - und Stoffübertragung

, Volume 4, Issue 1, pp 48–59 | Cite as

Mikroskopische Untersuchung der Tropfenkondensation

  • S. Krischer
  • U. Grigull
Article

Zusammenfassung

Es wird gezeigt, daß die Wärmeübertragung bei der Tropfenkondensation sich aus dem Verteilungsgesetz der Tropfengrößen und aus dem Wachstumsgesetz der Einzeltropfen berechnen läßt.

Beide Gesetze werden durch Auswertung von Filmaufnahmen starker Vergrößerung experimentell ermittelt. Die Filmaufnahmen wurden während der Kondensation von Wasserdampf bei etwa 25 °C an senkrechten Kupfer- und Messingwänden hergestellt.

Eine einfache Näherungsgleichung für das Wachstumsgesetz wird angegeben. Sie stimmt mit der exakten Lösung vonUmur undGriffith [8] auf etwa 1% überein.

Verwendete Formelzeichen

Zeichen SI-Einheit Bedeutung

Fges m2

Kondensationsfläche

F* (R)

Von Tropfen kleiner alsR bedeckter Flächenanteil

Δh J/kg

Verdampfungsenthalpie

n(R)

Zahl der Tropfen kleiner alsR

P N/m2

Druck im Dampfraum

q W/m2

Wärmestromdichte

R m

Tropfenradius

R*

Dimensionsloser TropfenradiusR*=Rαkin

\(\dot R\)

Wachstumsgeschwindigkeit des Tropfenradius

r m

Variabler Radius (vgl. Bild 1 c)

Rg J/kg K

Individuelle Gaskonstante

T K

Temperatur im Dampfraum

ΔT K

Temperaturdifferenz zwischen Sättigungstemperatur des Dampfes und mittlerer Temperatur der Kondensationsfläche

t s

Zeit

\(\dot V\) m3/s

Wachstumsgeschwindigkeit des Tropfenvolumens

w m/s

Geschwindigkeit des Dampfes senkrecht zur Kondensationsfläche

αkin W/m2 K

Wärmeübergangszahl bei Phasenübergang

λ W/m K

Wärmeleitfähigkeit des Wassers

ϱ′ kg/m3

Dichte des Wassers

ϱ″ kg/m3

Dichte des Dampfes

σ

Kondensationskoeffizient

ϕ W

Wärmestrom, der durch den Tropfen geleitet wird

Microscopic study of dropwise condensation

Abstract

The heat transfer during dropwise condensation can be calculated from the distribution function of the drop sizes and the growth function of single drops.

Both functions are obtained from motion pictures with high magnification. The motion pictures are taken during condensation of steam of about 25 °C on vertical copper and brass surfaces.

A simple approximation for the growth function is given which agrees with the exact solution ofUmur andGriffith [8] within the limits of about 1%.

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Copyright information

© Springer-Verlag 1971

Authors and Affiliations

  • S. Krischer
    • 1
  • U. Grigull
    • 1
  1. 1.Institut A für ThermodynamikTechnische Universität MünchenGermany

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