Weise

Zur Reduzierung der Emission ozon- und klimaschädigender Gase werden FCKW und FKW vermehrt durch natürliche Kältemittel (z.B. CO2, NH3, Propan) ersetzt. Als ein solches natürliches Kältemittel wird CO2 aufgrund guter Wärmeübertragungseigenschaften und vorteilhafter Stoffeigenschaften für den Einsatz als Kältemittel heutzutage bereits eingesetzt, z.B. (Tief-)Kühlung, Busklimaanlagen und Wärmepumpen. Neben der Wahl des Kältemittels hat auch die Verdampfergeometrie Einfluss auf die Effektivität des Systems. So werden bspw. innenstrukturierte Rohre zur Verbesserung der Rohrbenetzung und somit zur Steigerung des Wärmeübergangs erprobt. Aufgrund der Schmierung von Kompressoren in realen Kältesystemen und der somit bedingten Ausbildung eines Kältemittel-Öl-Gemischs im Kreislauf wird die Leistungsfähigkeit eines Verdampfers auch durch die Ölkonzentration im Kältemittel beeinflusst.

Zur Untersuchung von Wärmeübergang und Druckverlust beim Strömungssieden von CO2-Öl-Gemischen werden am Institut für Thermische Verfahrenstechnik Versuche an der institutseigenen Anlage durchgeführt. Um den Einfluss der Ölkonzentration auf die genannten Parameter beim Strömungssieden im Rippenrohr umfassend zu bestimmen, sind Messungen bei einem Massenanteil von 1 % Öl notwendig.

Ziel dieser Masterarbeit ist die experimentelle Bestimmung des Druckverlustes, des Wärmeübergangskoeffizienten sowie der Strömungsform beim Strömungssieden eines CO2-Öl-Gemischs im Rippenrohr. Dies umfasst neben der Auswertung und dem Vergleich der Messergebnisse auch die Kalibrierung der Messaufnehmer und eine Messunsicherheitsanalyse, z.B. nach GUM.