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Wärmeübertragung - Vorstellung der Arbeitsgruppe


Abb.1: Die Arbeitsgruppe Wärmeübertragung am ITLR



Einführung

Bei der Wärmeübertragung wird zwischen den drei grundsätzlichen Transportmechanismen Wärmeleitung (Wärmetransport durch molekulare Ausgleichprozesse), Konvektion (Transport durch makroskopische Fluidpartikel) sowie der Wärmestrahlung (Transport durch elektromagnetische Wellen) unterschieden. Während die beschreibenden Mechanismen der Wärmeleitung i.a. linear sind, sind konvektive Übertragungsmechanismen nichtlinear, und daher deutlich schwieriger zu handhaben. Hinzu kommt, dass bei anwendungsrelevanten Fragestellungen zumeist turbulente Strömungsphänomene vorliegen, die einen deutlich erhöhten Untersuchungsaufwand nach sich ziehen (in der numerischen Beschreibung z.B. Turbulenzmodellierung oder sogar instationäre, direkte numerische Simulation mit erheblichem Rechenaufwand). Strahlungseinflüsse gewinnen unter atmosphärischen Bedingungen erst bei hohen Bauteiltemperaturen an Einfluss. Das ITLR befasst sich in einem Forschungsschwerpunkt mit der konvektiven Wärmeübertragung bei der Bauteilkühlung (z.B Gasturbinenkomponenten), der Wärmetauschergestaltung sowie bei Phasenwechsel-vorgängen.

GasturbinenschaufelGraph Turbinentemperatur
Abb. 2: Schaufel einer Gasturbine (© Kitware, Inc.) Abb. 3: Entwicklung der Betriebstemperaturen in Gasturbinen (Han et al.)


Am ITLR angewandte Methoden

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