4. April 2019

Studentische Arbeit: Skalierungsgesetz für die Kühlung von superkritischem CO2

Ziel:

Der Wärmeübergang im Wärmeübertrager (Kühler) eines Arbeitskreislaufs mit superkritischem CO2 kann mit Hilfe der Direkten Numerischen Simulation (DNS) bei niederigen Massenstromdichten (G = 57 kg/m2s) berechnet werden. Für die Übertragung auf praxisrelevante höhere G bis 2000 kg/m2s wird ein Skalierungsgestz benötigt.

 

Beschreibung und Vorgehensweise:

Die Ableitung eines Skalierungsgesetzes, welches den Skalierungsexponenten n enthält, soll mit Hilfe der numerischen Strömungssimulation (RANS-Methode) erfolgen. Hierzu steht ein OpenFOAM-Programm zur Verfügung, welche die Strömung gekühlter Einzelkanäle in der Nähe des kritischen Punktes simuliert. Das Programm wurde anhand einer vorhandenen DNS-Datenbasis validiert und liefert Wandtemperaturen zur Abschätzung der minimalen Länge L des Kühlers.

Als Ergebnis wird ein Skalierungsgesetz zur Umrechnung des Wärmeübergangs von niedrigen auf hohe Massenströme bei gleichen thermischen Bedingungen abgeleitet. Zusätzlich soll die Untersuchung Aufschlüsse darüber liefern, bis zu welchem Massenstrom Auftriebseffekte in der Strömung eine Rolle spielen.

 

Voraussetzungen:         

  • Kenntnisse in Numerischer Strömungssimulation
  • Bereitschaft, sich in die Software OpenFOAM einzuarbeiten

 

Beginn: ab sofort

Nähere Informationen und die Kontaktdaten finden Sie auch in der Ausschreibung.

Dieses Bild zeigt Laurien
Prof. Dr.-Ing.

Eckart Laurien

Stellvertretender Geschäftsführer und Abteilungsleiter TFD

Zum Seitenanfang