Temperature Distribution in a double pipe heat exchanger with a thread

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Wärmetauscher sind spezielle Anlagen, die den Wärmeaustausch zwischen zwei verschiedenen Flüssigkeiten unterschiedlicher Temperatur ermöglichen, ohne diese zu vermischen. Wärmetauscher haben ein breites Anwendungsspektrum. Sie reichen von Heizung und Klimatisierung in Haushalten bis hin zu Anwendungen in der Öl- und Gasindustrie. Dabei unterscheiden sich Wärmetauscher von Mischkammern dadurch, dass die Flüssigkeiten nicht vermischt werden. Dies ist ein sehr wichtiger Bestandteil verschiedener Medien wie Öl und Wasser. In einem Wärmetauscher erfolgt die Wärmeübertragung durch Konvektion in jeder Flüssigkeit und die Wärmeleitung erfolgt durch die Wand. Die Wand dient dazu, die Flüssigkeiten voneinander zu trennen. Um den Wärmetauscher richtig zu analysieren, müssen viele Effekte berücksichtigt werden. Ein Beispiel hierfür ist der Gesamtwärmeübergangskoeffizient U, der eine wichtige Rolle spielt. Die Wärmeübertragungsrate hängt auch von der Temperaturdifferenz an der jeweiligen Position entlang des Wärmetauschers ab. Es gibt auch verschiedene Arten von Wärmetauschern. In dieser Arbeit wird der Schwerpunkt auf einer Modifikation des Doppelrohrwärmetauschers liegen. Die Modifikation erfolgt durch eine Art Gewinde entlang der Länge des Wärmetauscher Rohrs. Durch dieses Gewinde kann die Flüssigkeit im Rohr gemischt werden, was zu einem besseren Wärmeübergangskoeffizienten entlang des Rohrs führt. Das Gewinde wird am Außendurchmesser der Warmwasserleitung dafür verwendet. Diese Wasserleitung hat einen kleineren Durchmesser als die Ölleitung und befindet sich innerhalb der Ölleitung. Sie wird dann zum Erhitzen des kalten Öls verwendet. Die Leistung des Wärmetauschers wird erhöht und die Länge des Wärmetauschers kann aufgrund einer besseren Heizwirkung verkürzt werden. Die Simulation dieser Anwendung erfolgt durch OpenFOAM.

Details

Titel in ÜbersetzungTemperaturverteilung eines Doppelrohrwärmetauschers mit einem Gewinde
OriginalspracheEnglisch
QualifikationMSc
Gradverleihende Hochschule
Betreuer/-in / Berater/-in
Datum der Bewilligung20 Okt. 2023
DOIs
StatusVeröffentlicht - 2023