Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWI)

Technologische Gestaltung und thermofluiddynamische Charakterisierung von drahtgewebebasierten Mikrowärmeübertragern

Bearbeitung: M.Sc. Christian Walter, M.Sc. Christian Zander

Einbau des Gewebeträgers in Anlage zur Kinetikmessung

Motivation

Industriell werden Wärmeübertrager bislang vorwiegend in Form von durchströmten Rohren oder Kanälen, getrennt durch Platten realisiert. Hierbei zeigt sich in jüngster Vergangenheit in vielen Branchen eine wachsende Nachfrage nach Konzepten mit kleinem Bauvolumen und höherer Leistungsfähigkeit.

Ein neues, vielversprechendes Konzept offerieren drahtgewebebasierte Mikrowärmeübertrager. Es handelt sich um offenmaschige oder blickdichte Strukturen, bestehend aus mikrostrukturierten Hohldrähten, die mit extrem dünnen Drähten zu einer dichten Gitterstruktur verwoben werden. Bei Durchströmung dieser miniaturisierten Metalldrahtgewebe mit einem fluiden Medium sind aufgrund der eintretenden Umlenkeffekte, verbunden mit Strömungsphänomenen wie Wirbelbildung und des intensiven Kontakts zwischen Strömungsmedium und der Geometrie hohe Wärmeübergangskoeffizienten und auch Stoffübergangskoeffizienten zu erwarten. Auf Grund der Mikrostruktur sind diese Wärmeübertrager selbst bei geringen Wandstärken mechanisch hochstabil und besitzen eine sehr große Oberfläche.

Schematischer Aufbau eines mehrlagigen drahtgewebebasierten Mikrowärmeübertragers

Projektziel

Am ICVT sollen diese Strukturen hinsichtlich des Wärme- und Stoffübergangs charakterisiert, sowie ihre Eignung als Katalysatorträger und Einsatzfähigkeit in der Reaktionstechnik analysiert werden. Zudem soll exemplarisch ein wärmeintegriertes Reaktorkonzept zur Methanisierung in modularisierter Bauweise entwickelt werden.

Dieses Bild zeigt  Christian Walter
M.Sc.

Christian Walter

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

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