Erarbeitung eines numerischen Lösungsverfahren für mehrzügige Plattenwärmetauscher mit Zweiphasenströmung

Abstract

Plattenwärmetauscher werden häufig in Industrieanlagen und in letzter Zeit auch im Automobilbereich eingesetzt. In dieser Arbeit wird ein numerisches Lösungsverfahren zur Berechnung von Druckverlust und Wärmeübergang in mehrzügige Plattenwärmetauscher mit Zweiphasenströmung erarbeitet. Im ersten Teil werden grundsätzliche Theorien und Methoden zur Behandlung von Strömungs- und Wärmeübergangsprozessen zusammengefasst. Weiters wird das finite Volumenverfahren, ein numerisches Lösungsverfahren für partielle Differentialgleichungen, vorgestellt. Mit diesen Theorien wird im zweiten Teil ein mathematisches Modell für einen Plattenwärmetauscher aufgestellt und für dieses Modell ein numerisches Lösungsverfahren entwickelt. Abschließend wird die Wirkungsweise des Verfahrens an mehreren Beispielen dargestellt.<br />

Plate heat exchangers are often used in industrial facilities and recently also in the automotive sector. In this thesis a numerical solution method for calculating the pressure loss and heat transfer in multi-pass plate heat exchangers with two-phase flow is developed. In the first part basic theories and methods for handling fluid flow and heat transfer processes are summarized. Furthermore the finite volume method, a numerical solution method for partial differential equations, is introduced. With these theories in the second part a mathematical model for plate heat exchangers is built and for this model a numerical solution method is developed. Concluding the mode of operation is shown on several examples.