Wärmeübergang beim Sieden von Kältemittel an Einzelrohren, Zweirohranordnungen und Rohrbündeln

KURZFASSUNG
Der Wärmeübergang beim Sieden von Kältemittel R 11 wird beim Druck p = 1 bar
an Einzel rohren, an Zweirohranordnungen und an Rohrbündeln in Abhängigkeit
von der Wärmestromdichte untersucht. Die Rohre werden elektrisch beheizt, das
Kältemittel verdampft an der Rohraußenseite. Die Versuche mit Einzel rohren
und Zweirohranordnungen werden sowohl mit Glattrohren als auch mit Rippenrohren
durchgeführt, die Rohrbündel versuche nur mit Glattrohren. Bei den Untersuchungen an Mehrrohranordnungen wird neben der Wärmestromdichte auch der Einfluß des Teilungsverhältnisses s/d (Zweirohr, Rohrbündel), der Rohranordnung (Rohrbündel) und der Anzahl der beheizten Rohrreihen (Rohrbündel) auf den Wärmeübergang bestimmt.
Bei den Einzel rohren ergeben sich für die Rippenrohre bei Wärmestromdichten
q > 1000 W/m2 größere, bei q < 1000 W/m2 kleinere Wärmeübergangskoeffizienten als für die Glattrohre. Aus den Versuchen an den Zweirohranordnungen erhält man für alle untersuchten Rohrarten im Übergangsgebiet zwischen Blasensieden und Konvektion eine Erhöhung des Wärmeübergangs am oberen Rohr im Vergleich zum entsprechenden Einzelrohr. Mit kleinerem Teilungsverhältnis verringert sich diese Erhöhung. Für die Glattrohrbündel wird ebenfalls eine Erhöhung des Wärmeübergangskoeffizienten gegenüber dem Einzel rohr an allen Rohren im Bündel im Übergangsgebiet vom Blasensieden zur Konvektion festgestellt. In diesem Bereich nimmt die Erhöhung des Wärmeübergangs mit abnehmendem Teilungsverhältnis und zunehmender Anzahl beheizter Rohrreihen im Bündel zu. Die Rohranordnung hat keinen eindeutigen Einfluß auf den Wärmeübergang. Für die mittleren Bündelfaktoren wird eine Korrelation angegeben, die den Einfluß der untersuchten Parameter gut wiedergeben kann. Die Meßergebnisse für die Glattrohre (Einzelrohr, Zweirohr, Rohrbündel) werden mit Werten aus Modellrechnungen zum Wärmeübergang verglichen.