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Laser-Doppler- und Hitzdraht-Anemometrie-Messungen entlang V-förmiger angehobener Rippen in einem quadratischen Kanal

Ruck, Sebastian 1; Arbeiter, Frederik 1; Digel, Leon 1
1 Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR), Karlsruher Institut für Technologie (KIT)

Abstract:

Der Einsatz von Rippenstrukturen auf Wärmetauscheroberflächen führt zu einer erhöhten Wärmeübertragung zwischen Arbeitsfluid und Komponentenwand. Eine Möglichkeit lokale Wärmeübertragungsminima infolge von stationär auftretenden Staupunkt- und Rezirkulationsströmungen hinter den Rippen zu vermindern bzw. zu vermeiden, bietet das Anheben der Rippen um kleine Abstände von der thermisch belasteten Wand. In der vorliegenden Arbeit wird das anhand von Geschwindigkeitsmessungen mittels Laser-Doppler-Anemometrie (LDA) und Hitzdraht-Anemometrie (HWA) abgeleitete Strömungsbild einer turbulenten Strömung in einem einseitig mit angehobenen V-förmigen Rippen strukturierten Kanal bei einer (für Hochtemperaturanwendungen typischen) Reynolds-Zahl von Re$_H$ = 5,0 · 10$^4$ diskutiert. ... mehr

Abstract (englisch):

Abstract: Rib-roughened heat exchanger surfaces lead to enhanced heat transfer between the working fluid and the component wall and are a common tool for realizing high heat flux densities and high working fluid temperatures without exceeding the component-specific maximum temperatures. To reduce or avoid local heat transfer minima due to stationary stagnation points and recirculation flows the ribs can be raised from the wall by small wall clearances. In the present study, the turbulent flow field derived from laser Doppler anemometry (LDA) and hot-wire anemometry (HWA) velocity measurements in a structured channel with detached V-shaped ribs applied on one wall for a Reynolds number of 5.0 · 10$^4$ is presented. ... mehr


Verlagsausgabe §
DOI: 10.5445/IR/1000155463
Veröffentlicht am 14.01.2024
Originalveröffentlichung
DOI: 10.1515/teme-2022-0110
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Zitationen: 1
Cover der Publikation
Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR)
Publikationstyp Zeitschriftenaufsatz
Publikationsdatum 25.05.2023
Sprache Deutsch
Identifikator ISSN: 0171-8096, 2196-7113
KITopen-ID: 1000155463
HGF-Programm 38.04.03 (POF IV, LK 01) Thermal Energy Storage
Erschienen in tm - Technisches Messen
Verlag De Gruyter
Band 90
Heft 5
Seiten 310-322
Vorab online veröffentlicht am 13.01.2023
Schlagwörter Angehobene V-förmige Rippen, detached V-shaped ribs, heat exchanger, heat transfer enhancement, structured surfaces, strukturierte Oberflächen, turbulente Strömung, turbulent flow, Wärmeüberträger, Wärmeübertragungssteigerung
Nachgewiesen in Web of Science
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