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Unterkühltes Sieden strömender Flüssigkeitsgemische

Subcooled flow-boiling of mixtures

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Wärme - und Stoffübertragung Aims and scope Submit manuscript

Abstract

Experimental results for subcooled flow-boiling heat transfer to isopropanol/water-mixtures in a vertical annulus during upward flow are reported. The influence of heat flux, flow velocity subcooling and mixture composition on heat transfer in the nucleate boiling region is discussed. The measured subcooled boiling heat transfer coefficients are compared with the predictions of two correlations for saturated boiling suggested in the literature. It was found that these correlations agree well with the present measurements.

Zusammenfassung

Es werden Meßergebnisse zum Wärmeübergang beim unterkühlten Sieden von Isopropanol/Wasser-Gemischen in einem senkrechten Ringspalt bei Aufwärtsströmung vorgestellt. Der Einfluß der Versuchsparameter Wärmestromdichte, Flüssigkeitsgeschwindigkeit, Flüssigkeitsunterkühlung und Flüssigkeitszusammensetzung auf den Wärmeübergang im Blasensiedebereich wird dargestellt. Die gemessenen Wärmeübergangskoeffizienten werden mit den Vorhersagen zweier Korrelationen für gesättigtes Sieden aus der Literatur verglichen. Die Übereinstimmung zwischen Meßwerten und Korrelationen ist zufriedenstellend.

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Abbreviations

A 0 :

empirische Stoffgröße

D :

relative Abweichung

D b :

Blasendurchmesser, m

g :

Erdbeschleunigung, m/s2

Δh v :

Verdampfungsenthalpie, J/kg

p :

Druck, Pa

\(\dot q\) :

Wärmestromdichte, W/m2

s :

Abstand des Thermoelementes von der Heizstaboberfläche, m

T :

Temperatur, K

ΔT sub :

Unterkühlung, K

x :

Flüssigkeitskonzentration in Molprozent, mol%

y :

Gaskonzentration in Molprozent, mol%

α :

Wärmeübergangskoeffizient nach Gleichung (4), W/m2 K

α 0 :

Wärmeübergangskoeffizient nach Gleichung (2), W/m2 K

β :

Stoffübergangskoeffizient, m/s

λ :

Wärmeleitfähigkeit, W/m K

ϱ :

Dichte, kg/m3

σ :

Oberflächenspannung, N/m

Ψ :

Randwinkel, Grad

b :

Kern (bulk)

g :

Gas

id :

ideal

krit :

kritisch

l :

Flüssigkeit (liquid)

s :

Sättigung

th :

Thermoelement

w :

Wand

1:

leichter siedende Komponente (Isopropanol)

2:

schwerer siedende Komponente (Wasser)

Literatur

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Authors and Affiliations

  1. Department of Chemical and Materials Engineering, The University of Auckland, Auckland, New Zealand

    U. Wenzel & H. Müller-Steinhagen

Authors
  1. U. Wenzel
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  2. H. Müller-Steinhagen
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Wenzel, U., Müller-Steinhagen, H. Unterkühltes Sieden strömender Flüssigkeitsgemische. Wärme- und Stoffübertragung 26, 265–271 (1991). https://doi.org/10.1007/BF01589998

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