Bestimmung des Blasenverhaltens beim unterkühlten ...

Grundlagen Blasensieden ohne Konvektion (Behältersieden)
che der Wand wurde ebenfalls als Überlagerung von mehreren Moleküllagen simuliert. Die
Benetzungseigenschaften hängen von der Wahl der Parameter für die Lennard-Jones Potentiale
für die Argon- und Wandmoleküle ab. Die berechneten Werte für den Zeitverzug
zwischen Druckabsenkung und Blasenbildung stimmen mit den bisherigen Modellvorstellungen
und den experimentellen Werten gut überein.
Zusammenfassend wird aus der Vielzahl der unterschiedlichen physikalischen Ansätze für
den Wärmeübertragungsmechanismus die Komplexität des Siedevorgangs beim Blasensieden
deutlich. Je nach Systemeigenschaften und Versuchsparametern liefern die einzelnen Modelle
teilweise gute Übereinstimmung mit experimentellen Werten, versagen aber andererseits bei
Änderung der Systemeigenschaften. Es ist anzunehmen, dass alle hier erwähnten Mechanismen
mehr oder weniger zusammen unter verschiedenen Bedingungen und wechselnden
Einflüssen an der Wärmeübertragung beteiligt sind. Die Ansätze der molekulardynamischen
Betrachtung der Blasenbildung sind noch sehr neu und deshalb unausgereift. Außerdem
wurden bisher nur einzelne einfache Modellrechnungen durchgeführt. Dennoch zeigen diese
bereits jetzt eine Längenskala der physikalischen Prozesse in der Frühphase des Siedevor-
gangs, die um etwa drei Größenordnungen kleiner als bei konventionellen Keimbildungstheorien
ist.
2.2.3 Wärmeübertragungskorrelationen
Neben den im vorangegangenen Abschnitt beschriebenen Modellansätzen gab es in der
Vergangenheit viele Versuche, den Wärmeübergang beim Sieden durch empirische oder
halbempirische Ansätze zu beschreiben. Brauchbare Korrelationen sind insbesondere für die
technische Anwendung, wie beispielsweise die Auslegung eines Wärmetauschers, wichtig.
Bisher ist es allerdings nicht gelungen, eine allgemeingültige Formel zu entwickeln, die für
alle Siedebereiche oder einen großen Bereich von Versuchsparametern gültig ist. So findet
man heute für jedes Siederegime eine Vielzahl an speziellen Korrelationen zur Berechnung
des Wärmeübergangs. Einen guten Überblick über die gängigsten Korrelationen gibt Spindler
[Spi_94] und Kandlikar [Kan_97]. Danach lassen sich die Korrelationen in drei Kategorien
einteilen.
Die erste Methode zur Bestimmung des Wärmeübergangskoeffizienten basiert auf einer
dimensionsanalytischen Betrachtung, mit deren Hilfe die Vorgänge der konvektiven Wärmeübertragung
auf wenige Einflussgrößen reduziert werden können und der Wärmeübergang
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