Prallstrahltrockner

  • Forschungsthema:Aufbau eines Versuchsstand zur Bestimmung des lokalen Wärmeübergangs in Prallstrahltrocknern
  • Typ:Studienarbeit
  • Datum:abgeschlossen
  • Betreuung:

    Wengeler
    Cavadini

  • Bearbeitung:Martin Grunert

Die Homogenität des Stoffübergangs in Prallstrahltrocknern ist von großer Bedeutung in der Be-schichtungsindustrie. Insbesondere bei der Herstellung funktionaler Schichten für die Organische Elektronik kann eine ungleichmäßige Trocknung starke Abweichungen der Produktqualität hervor-rufen. Messung und Simulation haben gezeigt, dass das Feld des Wärme- und Stoffübergangs in Prallstrahlsystemen, je nach Konfiguration, stark inhomogen seien kann. Unter dem Auslegungs-aspekt der Homogenität des lokalen Wärmeübergangs in einem Prallstrahltrockner ist ein Mess-verfahren mit hoher Auflösung notwendig.


Herr Martin Grunert erhält in seiner Studienarbeit die Aufgabe einen Versuchsstand zur Messung des lokalen Wärmeübergangs in Prallstrahltrocknern zu entwickeln und in Betrieb zu nehmen. Als Messverfahren soll der Wärmeeintrag in eine transparente Plexiglasplatte mit Hilfe thermochromatischer Flüssigkristalle (TLCs) gemessen werden. Die Flüssigkristalle besitzen die Eigenschaft, in Abhängigkeit der herrschenden Temperatur, das einfallende Licht selektiv zu re-flektieren. Die Flüssigkristalle eröffnen somit die Möglichkeit Isothermen sichtbar und somit den Wärmeübergangskoeffizienten der visuellen Auswertung zugänglich zu machen. Bei bekannter Wärmeleitfähigkeit kann der Wärmeübergangskoeffizient an der Prallfläche entweder in einem stationären Experiment, bei gegebener Wandtemperatur an der Unterseite, bzw. definierter Heiz-leistung oder in einem instationären Experiment, mittels der analytischen Lösung des Problems der Wärmeausbreitung in semi-infiniten Medien bestimmt werden.


Ziel der Arbeit ist es einen geeigneten Versuchsstand samt Kalibriervorrichtung aufzubauen und zunächst eine qualitative Messung des lokalen Wärmeübergangs durchzuführen. Durch eine geeignete Auswerteroutine sollen dann die visuellen Informationen in Temperaturfelder und schließlich in eine lokale Verteilung des Wärmeübergangskoeffizienten überführt werden.