Entwicklung einer fluidunabhängigen Korrelation für die Vorhersage der Siedekrise 1. Art

Institut

Lehrstuhl für Energiesysteme

Typ

Bachelorarbeit / Semesterarbeit /

Inhalt

theoretisch /  

Beschreibung

Am Lehrstuhl für Energiesysteme wird derzeit an der Verdampfung von Wasser im nahkritischen Druckbereich geforscht. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf der Untersuchung der sog. Siedekrise 1. Art (engl. Departure from Nucleate Boiling – DNB), die zu einer drastischen Verschlechterung des Wärmeübergangs und damit zu einem sofortigen und signifikanten Anstieg der Wandtemperatur führt. Da dies zu einer Zerstörung der Strömungsrohre führen kann, ist die Kenntnis ihres Auftretens für die sichere Auslegung von Kraftwerken von hoher Relevanz. Im Druckbereich bis zum reduzierten Druckwert von pr=0,7 wurde das Auftreten der Siedekrise bereits intensiv untersucht. Im erhöhten Druckbereich finden sich jedoch nur wenige Modelle zur Beschreibung der kritischen Wärmestromdichte (engl. Critical Heat Flux – CHF).

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Methodik zur DNB-Korrelationsentwicklung recherchiert und erarbeitet werden. Neben dem erhöhten Druckbereich soll ein besonderer Fokus darauf liegen, eine Korrelation zu entwickeln, die für jedes Fluid gleichermaßen geeignet ist. Dies soll durch eine Dimensionsanalyse und/oder Fluid-zu-Fluid-Skalierung erreicht werden. Im Anschluss soll anhand dieser Methodik eine erste Korrelation für CHF unter DNB-Bedingungen mithilfe einer bereits am Lehrstuhl existierenden Datenbank aus Literaturdaten sowie eigenen experimentellen Daten entwickelt werden. Mithilfe der Datenbank sollen andere, bereits vorhandene Korrelationen sowie die neu entwickelte Korrelation evaluiert und diskutiert werden. Abschließend soll ein Fazit zur neuen Korrelation gezogen werden.

 

Arbeitspakete

• Literaturrecherche zur Siedekrise 1. Art im nahkritischen Druckbereich und Korrelationsentwicklung
• Aufbau einer Methodik zur Korrelationsentwicklung
• Entwicklung einer ersten Korrelation
• Evaluierung neuer sowie bestehender Korrelationen
• Diskussion und Fazit

Voraussetzungen

Voraussetzungen für die Studienarbeit sind selbständiges Arbeiten und Eigeninitiative. Vorkenntnisse in Python sind von Vorteil. 

Möglicher Beginn

sofort

Kontakt

Laura Licht, M.Sc.
Raum: 3729
Tel.: (089) 289 16339
laura.lichttum.de

Ausschreibung