(Univ.-Prof. Dr.-Ing. Karsten Meier)
Naturumlaufverdampfer werden vielfach in der Chemischen Industrie als Sumpfheizung von Destillationskolonnen und in Dampfkraftwerken eingesetzt. Die Umlaufströmung wird durch das Verdampfen eines Teils des Massenstroms hervorgerufen. Dieser Apparat kommt deswegen ohne Pumpen aus. Dieser Aufbau ist einfach und kostengünstig.
Die Kopplung von Strömung und Wärmeübergang erschwert das Auslegen. Aus der Literatur bekannte Modelle des Wärmeübergangs der Zweiphasenströmung Dampf-Flüssigkeit weisen signifikante Abweichungen zu Messungen auf. Gesamtmodelle des Apparats weisen darüber hinaus noch Schwächen in der Konvergenz auf. Zudem entwickeln sich unter ungünstigen Betriebsparametern Strömungsinstabilitäten, die bis zum völligen Stillstand des Umlaufs mit nachfolgendem geysirartigem Anlauf reichen, was zu erheblichen mechanischen Belastungen des Wärmeübertragers führt. Am Lehrstuhl für Thermodynamik wird ein dampfbeheizter Naturumlaufverdampfer im Technikumsmaßstab betrieben, der mit industriell genutzten Anlagen vergleichbar und umfassend mit Messtechnik ausgestattet ist.
Ziel ist das Untersuchen von Wärmeübergang und Strömung mit nachfolgender Modellbildung.
Letzte Änderung: 3. Juni 2021