Karl-Heinz Stier:
Beitrag zur Druckabhängigkeit des Wärmeübergangs beim Blasensieden von binären Gemsichen

Kurzfassung:

Eine  möglichst  genaue  Kenntnis  des  Wärmeübergangs  von  binären Systemen  ist  für  viele  technische Anwendungen  von  großem  Interesse. Dies hat in der Vergangenheit zu vielen Untersuchungen geführt.

Beim Sieden von Gemischen fällt der Wärmeübergangskoeffizient geringer aus als der molanteilige Mittelwert der Komponenten. Gleichzeitig ist die Zunahme  des Wärmeübergangskoeffizienten mit  der Wärmestromdichte bei steigendem Druck für Gemische schwächer ausgeprägt als bei reinen Stoffen.  Das kann bei weitsiedenden  Gemischen  im  Bereich  höherer Wärmestromdichten  zu einer  sehr  schwachen Druckabhängigkeit  führen bzw. der Wärmeübergangskoeffizient nimmt sogar mit steigendem Druck ab.

Auf  der  Grundlage  von  experimentellen  Untersuchungen  an  zwei  tiefsiedenden Kohlenwasserstoffgemischen (Ethen/Ethan und Methan/Ethen) und unter Einbeziehung von Literaturdaten wurde versucht diesen Effekt zu modellieren. Es wird gezeigt, daß es sich hierbei nicht um ein Einzelphänomen handelt sondern ein kontinuierlicher Übergang vorliegt, der bei weitsiedenden Gemischen oberhalb einer bestimmten Wärmestromdichte auftreten  kann. Das eigene Modell ermöglicht dabei allein auf der Basis von Stoffwerten und den  Wärmeübergangsmessungen der Komponenten eine verbesserte Vorausberechnung der Wärmeübergangskoeffizienten.