Dr.-Ing. Axel Sielaff

Gruppenleitung Sieden und Verdampfen

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64287 Darmstadt

Seit 2016 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technische Thermodynamik mit Aufenthalt am Indian Institute of Technology Madras
2015 Gastwissenschaftler am Royal Melbourne Institute of Technology
2008-2015 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technische Thermodynamik, TU Darmstadt
2008 Maschinenbau-Diplom an der Leibniz Universität Hannover (Energie- und Verfahrenstechnik); Auslandsaufenthalte:
  • Chinesische Akademie der Wissenschaften Peking
  • MTU Maintenance, Zhuhai, China
  • Brunel University, West London

In der Gruppe Sieden und Verdampfen untersuchen wir schwerpunktmäßig den zweiphasigen Wärmeübergang von Flüssigkeiten zu Gasen bzw. Dämpfen. Im Folgenden finden Sie Informationen zu unseren Projekten.

Skalenübergreifende Experimente zum Sieden komplexer Flüssigkeiten auf komplexen Oberflächen

Im Projekt Skalenübergreifende Experimente zum Sieden komplexer Flüssigkeiten auf komplexen Oberflächen steht die Analyse der Wechselwirkungen zwischen Wärmetransport und Verdampfung im Technikumsmaßstab im Vordergrund.

Dazu werden Untersuchungen mit unterschiedlichen Heizern und Fluiden durchgeführt, wobei die aufzulösende Längenskala im Millimeterbereich liegt. Da viele Phänomene des Siedens auf kleinen Längenskalen stattfinden und den gesamten Prozess beeinflussen werden zusätzlich Untersuchungen an einzelnen Blasen durchgeführt.

Verständnis und Optimierung von Verdampfungsprozessen für µ-g Anwendungen

Neben den unterschiedlichen Längenskalen sind auch die Zeitskalen beim Siedeprozess ein entscheidender Faktor. So können bei der Verwendung von Kältemitteln z.B. über 100 Blasen pro Sekunde an einer einzelnen Keimstelle aufsteigen.

Um diesen Prozess verlangsamen und somit besser untersuchen zu können, führen wir innerhalb des Projektes Verständnis und Optimierung von Verdampfungsprozessen für µ-g Anwendungen ebenfalls Untersuchungen an Einzelblasen in reduzierter Schwerkraft durch. Dazu nutzen wir Parabelflüge und arbeiten mit einem internationalen Forscherteam innerhalb des Versuches RUBI zusammen. Dieser Versuch soll im Jahr 2019 auf der Internationalen Raumstation durchgeführt werden.

Erzwungene Be- und Entnetzung komplexer Oberflächen

Die Wechselwirkungen die dabei auftreten finden zum Teil im Submillimeter- bis Submikrometerbereich statt. Hierbei ist vor allem die Ausbildung eines wenige Mikrometer dicken Dünnfilms zwischen der Blase und der beheizten Wand zu nennen. Im Projekt Erzwungene Be- und Entnetzung komplexer Oberflächen können wir diese Dünnfilmbildung exakt nachstellen, wissenschaftlich untersuchen und beschreiben.

Simulation beim Blasensieden

Trotz hochauflösender Messtechnik können wir experimentell nicht auf die kleinsten Längenskalen vordringen und auch nicht alle Parameter frei voneinander variieren. Hierfür nutzen wir innerhalb des Projektes Simulation beim Blasensieden numerische Werkzeuge und eigens entwickelte Codes zur detaillierten Beschreibung des Siedeprozesses. Hierbei werden sowohl Keimstellen im Heizer als auch Scherströmungen beachtet.

Zur Übertragung unser experimentellen Kenntnisse und Erfahrungen in aktuelle technische Prozesse untersuchen wir darüber hinaus im Projekt Experimentelle Untersuchung der Filmverdampfung von Mehrkomponentensystemen mit Neigung zur Bildung von Ablagerungen die Verdampfung und Ablagerung von dünnen Kraftstofffilmen, welche innerhalb eines Luftstromes auf einer beheizten Oberfläche geschert werden. Hierbei können wir innermotorische Bedingungen von bis x-y bar und x-y Grad bei Strömungsgeschwindigkeiten bis zu x m/s experimentell abbilden.

Aktuelle Projekte:

Simulation Blasensieden

Tropfenverdampfung und Meniskusverdampfung

Kraftstoffverdampfung und -ablagerung

Blasensieden in Mikrogravitation

Wärmeübertragung an bewegten Oberflächen

Blasensieden

Springe zu: 2019 | 2018 | 2017 | 2015 | 2014 | 2012 | 2010 | 2009
Anzahl der Einträge: 17.

2019

Zimmermann, Matthias ; Sielaff, Axel ; Stephan, Peter (2019):
Experimental Investigation of Boiling Phenomena on Microstructured Surfaces.
In: 14th International Conference on "Two-Phase Systems for Space and Ground Applications”, Granada, Spain, September 24-27, 2019, [Online-Edition: https://www.elgra2019.com],
[Konferenzveröffentlichung]

Sielaff, Axel ; Zimmermann, Matthias ; Schweikert, Kai ; Hähnichen, Philipp ; Wolf, Christian M. ; Nejati, Iman ; Krempel, Julian ; Stephan, Peter (2019):
Single bubble pool boiling within micro gravity conditions.
In: 14th International Conference on "Two-Phase Systems for Space and Ground Applications”, Granada, Spain, September 24-27, 2019, [Online-Edition: https://www.elgra2019.com/],
[Konferenzveröffentlichung]

Zimmermann, Matthias ; Heinz, Michael ; Sielaff, Axel ; Gambaryan-Roisman, Tatiana ; Stephan, Peter (2019):
Influence of System Pressure on Pool Boiling Regimes on a Microstructured Surface Compared to a Smooth Surface.
In: Experimental Heat Transfer, Taylor & Francis, ISSN 0891-6152,
DOI: 10.1080/08916152.2019.1635228,
[Artikel]

Schweikert, Kai ; Sielaff, Axel ; Stephan, Peter (2019):
On the transition between contact line evaporation and microlayer evaporation during the dewetting of a superheated wall.
In: International Journal of Thermal Sciences, Elsevier, S. 106025, 145, ISSN 1290-0729,
DOI: 10.1016/j.ijthermalsci.2019.106025,
[Online-Edition: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1290072919...],
[Artikel]

Takawale, Anand ; Abraham, Satyanand ; Sielaff, Axel ; Mahapatra, Pallab Sinha ; Pattamatta, Arvind ; Stephan, Peter (2019):
A comparative study of flow regimes and thermal performance between flat plate pulsating heat pipe and capillary tube pulsating heat pipe.
In: Applied Thermal Engineering, S. 613 - 624, 149, ISSN 1359-4311,
DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2018.11.119,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2018.11.119],
[Artikel]

2018

Sielaff, Axel ; Gowik, M. ; Völzel, C. ; Rosengarten, G. ; Rajic, N. ; Stephan, Peter (2018):
Temperature measurement using infrared thermometry within semi-transparent media.
In: Experimental Heat Transfer, Taylor & Francis, S. 1-21, DOI: 10.1080/08916152.2018.1549622,
[Online-Edition: https://doi.org/10.1080/08916152.2018.1549622],
[Artikel]

2017

Nejati, Iman ; Franz, Benjamin ; Sielaff, Axel ; Stephan, Peter (2017):
Experimentelle und numerische Untersuchungen von Blasensieden in Schwerelosigkeit im Rahmen des Forschungsprogramms RUBI.
In: Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppe Wärme- und Stoffübertragung, Bruchsal, 2017, [Konferenzveröffentlichung]

2015

Dietl, Jochen ; Engelbart, Hendryk ; Sielaff, Axel (2015):
A Novel Type of Thermal Solar Water Disinfection Unit.
Darmstadt, Germany, [Online-Edition: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/4460],
[Report]

Pattamatta, Arvind ; Sielaff, Axel ; Stephan, Peter (2015):
A numerical study on the hydrodynamic and heat transfer characteristics of oscillating Taylor bubble in a capillary tube.
In: Applied Thermal Engineering, S. 628-639, 89, ISSN 1359-4311,
[Online-Edition: http://dx.doi.org/10.1016/j.applthermaleng.2015.06.051],
[Artikel]

2014

Sielaff, Axel ; Dietl, Jochen ; Herbert, Stefan ; Stephan, Peter (2014):
The Influence of System Pressure on Bubble Coalescence in Nucleate Boiling.
In: Heat Transfer Engineering, S. 420-429, 35, (5), ISSN 0145-7632,
[Online-Edition: http://dx.doi.org/10.1080/01457632.2013.830917],
[Artikel]

Sielaff, Axel (2014):
Experimental Investigation of Single Bubbles and Bubble Interactions in Nucleate Boiling.
TU Darmstadt, [Online-Edition: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/3703],
[Dissertation]

Sielaff, Axel ; Stephan, Peter (2014):
The Influence of Single Bubble Growth and Bubble Coalescence on Boiling Heat Transfer.
In: Proceedings of the 15th International Heat Transfer Conference, IHTC-15, Kyoto, Japan, August 10-15, 2014, [Konferenzveröffentlichung]

2012

Fischer, Sebastian ; Herbert, Stefan ; Sielaff, Axel ; Slomski, Elena Maja ; Stephan, Peter ; Oechsner, Matthias (2012):
Experimental Investigation of Nucleate Boiling on a Thermal Capacitive Heater Under Variable Gravity Conditions.
In: Microgravity Science and Technology, S. 139-146, 24, (3), ISSN 0938-0108,
[Online-Edition: http://dx.doi.org/10.1007/s12217-011-9273-6],
[Artikel]

Stephan, Peter ; Sielaff, Axel ; Fischer, Sebastian ; Dietl, Jochen ; Herbert, Stefan (2012):
A contribution to the basic understanding of nucleate boiling phenomena: generic experiments and numerical simulations.
In: Proceedings 3rd International Forum on Heat Transfer, [Konferenzveröffentlichung]

Sielaff, Axel ; Dietl, Jochen ; Herbert, Stefan ; Stephan, Peter (2012):
The influence of system pressure on bubble coalescence in nucleate boiling.
In: Proceedings ECI 8th Int. Conference on Boiling and Condensation Heat Transfer, [Konferenzveröffentlichung]

2010

Fischer, Sebastian ; Herbert, Stefan ; Sielaff, Axel ; Slomski, Elena Maja ; Stephan, Peter ; Oechsner, M. (2010):
Experimental Investigation of Nucleate Boiling on a Thermal Capacitive Heater under Variable Gravity Conditions.
In: 2th Eurotherm Seminar on Gravitational Effects on Liquid-Vapor Phase Change, Presqu'île de Giens, France, April 17 – 21, 2010, [Konferenzveröffentlichung]

2009

Stephan, Peter ; Hardt, Steffen ; Kunkelmann, C. ; Schweizer, N. ; Sielaff, Axel (2009):
Wärmeübertragung – vom Frühstücksei zur Chipkühlung.
In: forschen 2/2009, S. 34-40, [Artikel]

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