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- W2790293883 abstract "In der vorliegenden Arbeit wird detailliert das Zusammenwirken von Sekundarstromungsphanomenen mit dem lokalen Warmeubergang in Kompaktwarmeubertrager-Geometrien untersucht.Exemplarisch wird ein Rohrbundel-Warmeubertrager mit ebenen Lamellen und ein neuartiger Flachrohr-Warmeubertrager mit verkippten Flachrohren betrachtet.Die Analyse ist auf die Identifizierung von lokalen warmeubergangsintensivierenden Strukturen in einem Reynolds-Zahl-Bereich zwischen Re_dh=3000 und Re_dh=6000 fokussiert. Um auch in den turbulenten Geschwindigkeitsfluktuationen Aussagen uber warmeubergangserhohende Strukturen treffen zu konnen, wird die Proper Orthogonal Decomposition implementiert. Sie zerlegt die Geschwindigkeitsfluktuationen in raumliche Basisfunktionen, in denen sich fur den Warmeubergang relevante Strukturen zeigen. Mit einem Derivat dieser Methode, der Gappy-POD, wird gezeigt, dass sie sich dazu eignet, Abschattungen durch Geometrieeinbauten in den instantanen Geschwindigkeitsfeldern zu rekonstruieren.In der Stromungsuntersuchung wird die abgeleitete Stromungsgrose dW/dz, das Residuum der Kontinuitatsgleichung, als Kriterium etabliert, mit dem auch aus wandparallelen Messungen Aussagen uber das Stromungsverhalten in Wandnormalenrichtung getroffen werden konnen. Uber den Vergleich mit einem Wirbelmodell kann der Zusammenhang zwischen der oben genannten, in Wandnahe bestimmten Stromungsgrose und einer lokalen Warmeubergangserhohung bzw. -erniedrigung gezeigt werden. Die Aussagen decken sich mit den von der POD aufgedeckten Stromungsstrukturen in den turbulenten Fluktuationen.Die Arbeit tragt zu einem tieferen Verstandnis des komplexen Zusammenspiels von Sekundarstromungseffekten und dem lokalen Warmetransport in technisch relevanten Warmeubertrager-Geometrien bei. Dies ist fur eine substanzielle Verbesserung derartiger Gerate unabdingbar und fuhrt letztlich zu einem effizienteren Einsatz und einer ressourcenschonenden Verteilung thermischer Energie." @default.
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