Rechnerische Studie zur Geometrie von schaltungsgedruckten Wärmetauschern

Bei dieser Arbeit handelt es sich um ein Forschungspraktikum, das in der Abteilung für technische Physik der University of Wisconsin-Madison (USA) stattfand. Es wurde eine gründliche rechnerische Studie über den überkritischen CO2-Fluss (s-CO2) durch die neue Geometrie des Printed-Circuit Heat Exchanger (PCHE) durchgeführt. Die Studie untersuchte die Geometrie der Tragflächenrippen unter Hochdruck- und Temperaturbedingungen, die den Betriebsbedingungen von Kernreaktoren in naher Zukunft entsprechen. Zunächst wurden der Nutzen des s-CO2-Brayton-Kreislaufs und die jüngsten Entwicklungen im PCHE-Design untersucht. Darüber hinaus wurde ein numerisches Modell entwickelt und ausgewertet, indem die prognostizierten Ergebnisse mit experimentellen Daten verglichen wurden, die in einer früheren Studie, die vor einigen Jahren in derselben Abteilung durchgeführt wurde, gesammelt wurden. Schließlich wurden die Simulationsergebnisse bekannten Korrelationsformen zugeordnet: Dittus-Boelter für die Wärmeübertragung und Petukhov für den Druckabfall. Es wurden jedoch genauere Korrelationen nach dem Potenzgesetz vorgeschlagen.