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Thermofluiddynamische Charakterisierung und Gestaltung von energieeffizienten Flachrohrprofilen in Wärmeübertragern

Thermofluiddynamische Charakterisierung und Gestaltung von energieeffizienten Flachrohrprofilen in Wärmeübertragern
Ansprechpartner:

Bertsche, KnipperTh. Wetzel

Förderung:

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

Partner:

MAHLE Behr GmbH & Co.KG

Forschungsprojekt mit der MAHLE Behr GmbH & Co. KG im Rahmen des 6. Energieforschungsprogramm der Bundesregierung „Rationelle Energieverwendung“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie. 

                    

       

Motivation

Durch die zunehmende Komplexität bei gleichzeitig kürzer werdenden Entwicklungszyklen von Wärmeübertragern ist ein effizienter Produktentwicklungszyklus von entscheidender Bedeutung. Speziell Automobile benötigen kompakte und zugleich hoch effiziente Wärmeübertrager.

                     

                              Abb. 1: Schematische Darstellung einer Klimaanlage inkl. Kältemittelkreislauf im Automobil1

   

Abbildung 1 stellt eine schematische Darstellung einer Klimaanlage eines Automobils dar. Zur Beheizung des Fahrzeuginnenraums werden bevorzugt Motorkühlmittel/Luft - Flachrohrwärmeübertrager (Heizkörper) eingesetzt. Neben der bisher ausgiebig untersuchten und optimierten Luftseite (Verbesserung des Wärmeübergangs durch Kühllamellen), ist eine weitere Möglichkeit die Effizienz von Wärmeübertragern zu steigern, die Kühlmittelseite bezüglich Wärmeübergang und Druckverlust zu optimieren. Hierzu sind detaillierte Untersuchungen und das Verständnis der Strömungs­phänomene im Wärmeübertrager nötig. Dies kann experimentell oder mit Hilfe von CFD-Simulationen erfolgen. Link

Zur Kühlung des Fahrzeuginnenraums wird ein Kältemittelkreislauf aus Flachrohr-Verdampfer und -Kondensator eingesetzt. Solche Multiportflachrohrwärmeübertrager stellen eine weiterentwickelte Variante von Wärmeübertragern dar, welche die Vorteile von Flachrohren und Rippenwirkung verknüpfen. Eine erfolgreiche Gestaltung solcher Systeme setzt Kenntnisse der Prozesskinetik voraus, die ihrerseits von der Struktur, den thermodynamischen Eigenschaften der beteiligten Phasen und den in diesen Phasen ablaufenden Transportvorgängen abhängt. Link

  

Studentische Arbeiten

Im Rahmen dieses Projekts werden Bachelor- und Masterarbeiten sowie Möglichkeiten für HiWi-Tätigkeiten angeboten.

Nähere Informationen können gerne telefonisch oder per E-Mail eingeholt werden.

  

Kooperationspartner

    

1: Quelle: http://www.mein-autolexikon.de