Abstract
Heat transfer with pool boiling of five hydrocarbons and two halogenated refrigerants was measured for a plain and a high performance finned tube over an extended range of heat fluxes and saturation pressures. The finned tube with T-shaped cross sections of the fins contains additional cavities at the bottom of the channels between the fins to enhance heat transfer (type: GEWA-TX). For the plain tube, the influence of heat flux, saturation pressure and thermophysical properties of the boiling liquid can be represented in a rather uniform manner with all of the nine substances. In the case of the finned tube, the corresponding relations are more complex than is known from traditional finned tubes, because of the special form of bubble release with this tube. Compared to the plain tube, the finned tube investigated seems to be favourable when used for hydrocarbons and the new refrigerants, and for boiling conditions at comparatively low saturation pressures.
Zusammenfassung
Mit einem Glattrohr und einem Hochleistungs-Rippenrohr aus Kupfer wurde der Wärmeübergang beim Blasensieden von fünf Kohlenwasserstoffen und vier Halogenkältemitteln, darunter die zwei z.Zt. noch in Erprobung befindlichen Stoffe R134a und R227, in einem großen Bereich der Wärmestromdichte und des Siededruckes gemessen. Das Rippenrohr besitzt aus dem Vollen gewalzte Rippen, die nachträglich zum Teil wieder plattgewalzt wurden und am Grund der Rippenzwischenräume zusätzlich Kerben zur Verbesserung des Wärmeübergangs enthalten (Typ: GEWA-TX). Während sich der Einfluß der Wärmestromdichte, des Siededruckes und der Stoffeigenschaften auf den Wärmeübergangskoeffizienten beim Glattrohr für alle neun Stoffe in guter Näherung einheitlich darstellen läßt, sind die entsprechenden Zusammenhänge bei den Rippenrohren wegen der besonderen Form der Blasenbildung komplexer, als von herkömmlichen Rippenrohren bekannt ist. Im Vergleich zum Glattrohr verspricht dieses Rippenrohr besonders bei nicht zu hohen Siededrücken und beim Einsatz mit Kohlenwasserstoffen und den neuen Kältemitteln R134a und R227 Vorteile.
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Literatur
Gorenflo, D.: Behältersieden, Abschn. Ha in VDI-Wärmeatlas, Düsseldorf: VDI-Verlag 1991
Gorenflo, D.; Goetz, J.; Bier, K.: Vorschlag für eine Standard-Apparatur zur Messung des Wärmeübergangs beim Blasensieden. Wärme-Stoffübertrag. 16 (1982) 69–78 (vgl. auch: Goetz, J.: Entwicklung und Erprobung einer Normapparatur zur Messung des Wärmeübergangs beim Blasensieden. Diss. Univ. Karlsruhe (TH) 1981
Rüthlein, H.: Aufbau und Erprobung einer Apparatur zur. Messung des Wärmeübergangs von einem horizontalen Rohr an tiefsiedende Flüssigkeiten. Diss. Univ. Karlsruhe (TH) 1984
Bier, K.; Rüthlein, H.: Apparatus for precise measurements of pool boiling heat transfer in the temperature range of liquid nitrogen. Int. J. Refrig. 11 (1988) 321–328
Bier, K.; Lambert, M.: Heat transfer in nucleate boiling of different low-boiling substances. Int. J. Refrig. 13 (1990) 293–300 (vgl. auch: Bier, K.; Lambert, M.: Comparison of pool boiling heat transfer coefficients of different pure liquids. Eurotherm Seminar No. 8, Paderborn (1989) 46–56)
Lambert, M.: Wärmeübergang beim Blasensieden reiner Stoffe im Bereich tiefer Siedetemperaturen. Diss. Univ. Karlsruhe (TH) 1990
Thome, J. R.: Enhanced boiling heat transfer. New York: Hemisphere Publ. Corp. 1990
Fath, W.; Gorenflo, D.: Zum Einsatz von Rippenrohren in überfluteten Verdampfern bei hohen Siededrücken. DKV-Tagungsbericht 13 (1986) 315–332
Fath, W.: Wärmeübergangsmessungen an Glatt- und Rippenrohren in einer Standardapparatur für Siedeversuche. Diss. Univ. (GH) Paderborn 1986
Gutwald, Th.: Untersuchung zum Wärmeübergang beim Blasensieden an Glatt- und Rippenrohren. Diplomarbeit, Laboratorium für Wärme- und Kältetechnik, Univ. (GH) Paderborn 1987
Schömann, H.: Diss. Univ. (GH) Paderborn (in Vorbereitung)
Gorenflo, D.; Sokol, P.; Caplanis, S.: Pool boiling heat transfer from single plain tubes to various hydrocarbons. Int. J. Refrig. 13 (1990) 286–292
Gorenflo, D.; Blein, P.; Caplanis, S.; Sokol, P.: Pool boiling heat transfer from a Gewa-TX finned tube to low boiling hydrocarbons. Proc. Inst. Int. du Froid, Comm. B2, Dresden (1990), paper no. 51 (im Druck)
Sokol, P.; Schömann, H.; Rott, W.; Caplanis, S.; Gorenflo, D.: Wärmeübergang beim Blasensieden neuer Kältemittel. DKV-Tagungsbericht 17 (1990) 323–340
Rott, W.: Wärmeübergang und Phasengleichgewicht siedender R22/R114-Kältemittel-Gemische in einem großen Druckbereich. Diss. Univ. (GH) Paderborn 1990
Bier, K.; Gorenflo, D.; Wickenhäuser, G.: Zum Wärmeübergang beim Blasensieden in einem weiten Druckbereich. Chem. Ing. Techn. 45 (1973) 935–942
Gorenflo, D.: Wärmeübergang bei Blasensieden, Filmsieden und einphasiger freier Konvektion in einem großen Druckbereich. Abh. deutsch. Kälte- und Klimatechn. Ver. Nr. 22. Karlsruhe: C.F. Müller 1977
Sokol, P.; Blein, P.; Gorenflo, D.; Rott, W.; Schömann, H.: Pool boiling heat transfer from plain and finned tubes to propane and propylene. Heat Transfer 1990. Proc. 9th Int. Heat Transfer Conf., Jerusalem (1990), Vol. 2, 75–80
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Herrn Prof. Dr. K. Bier zum 65. Geburtstag gewidmet
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Gorenflo, D., Sokol, P. & Caplanis, S. Zum Wärmeübergang beim Blasensieden von Kohlenwasserstoffen und Halogen-Kältemitteln an einem Glattrohr und einem Hochleistungs-Rippenrohr. Wärme- und Stoffübertragung 26, 273–281 (1991). https://doi.org/10.1007/BF01589999
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF01589999