Alireza Gholijani M.Sc.

Tropfenverdampfung und Meniskusverdampfung

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Seit 2016 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technische Thermodynamik, TU Darmstadt
2014-2015 HiWi, Praktikum und Masterarbeit: „Characterization of Sydney vacuum tube sorption collector with air as heat exchange medium“ am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme. In dieser Studie wurden im Labor und im Freien Messungen an einem Sorptionskollektor durchgeführt. Aufbauend auf diese Ergebnisse wurden die Parametrierung, Validierung und Anspassung eines TRANSYS-Modells untersucht
2012-2015 M.Sc. in Global Production Engineering in Solar Technology an der Technischen Universität Berlin
2010 B.Sc. Praktikum im Gaskraftwerk Shiraz, Iran
2012 Bachelorarbeit: „Solar air collector“. Diese Studie betrachtet Betriebsmethoden und thermodynamische Eigenschaften von Solarluftkollektoren
2007-2012 B.Eng. in Maschinenbau, Bahonar Universität von Kerman, Iran

Der Tropfenaufprall auf eine heiße Oberfläche, deren Temperatur oberhalb der Sättigungstemperatur des Fluids liegt, spielt bei einer Vielzahl von Anwendungen eine wichtige Rolle. Hierunter fallen beispielsweise:

  • Beschichtungsprozesse
  • Sprühkühlungsprozesse von Turbinenschaufeln, das
  • Abschrecken beim Härten von Metallen, die
  • Kühlung von Metallwalzwerken und Lasern und die
  • Verbrennungsprozesse in Otto- und Dieselmotoren sowie in den Brennkammern von Turbinen.

Wenn die Oberflächentemperatur unterhalb der Leidenfrosttemperatur liegt, hängt die Wärmeübertragung von der Wand an den Tropfen von der Tropfenhydrodynamik sowie vom lokalen Wärme- und Stofftransport im Bereich der Dreiphasen-Kontaktlinie ab. Numerischen und experimentellen Studien zufolge spielt die Wärmeübertragung nahe der Dreiphasen-Kontaktlinie eine maßgebliche Rolle für die gesamte Wärmeübertragung. Damit sind extreme lokale Temperaturgradienten und Wärmestromdichten in dieser Region verbunden.

Trotz umfangreicher numerischer und experimenteller Untersuchungen sind die Kenntnisse über die dynamischen Prozesse des Wärme- und Stofftransportes in diesem Gebiet noch unzureichend. Um detaillierte Modelle für die Simulation der Hydrodynamik und der Wärme- und Stofftransportprozesse während der Tropfenaufpralls entwickeln zu können, wurden experimentelle Untersuchungen der Dreiphasen-Kontaktlinie (Einzelkapillarspaltexperiment) zusätzlich zu Einzeltropfenaufprallexperiment angestellt. In beiden Versuchanlagen werden die Temperaturverteilungen an der jeweiligen Wand mithilfe einer IR-Kamera mit hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung rückwärtig des Heizers gemessen. Eine schwarz/weiß Hochgeschwindigkeitskamera wird an der Seite angebracht, um die Hydrodynamik des Tropfens und des Meniskus sichtbar zu machen. Vor diesem Hintergrund soll dieses SFB-Teilprojekt ein parallel laufendes Teilprojekt (TP-C1) vervollständigen, in dem die theoretischen Grundlagen sowie ein numerisches Modell des Prozesses entwickelt werden.

Webseite SFB/TRR 75