Experimentelle Untersuchung des Wärmeübergangs an Helium I bei Blasenverdampfung in einem senkrechten Rohr

Zusammenfassung In einem senkrecht angeordneten, elektrisch beheizten Kupferrohr von 5 mm Innendurchmesser und 168 mm beheizter Länge wurde der Wärmeübergang an gesättigtes Helium I für die Siedetemperaturen 2,5; 3,4; 4,2 und 4,6 K im Bereich der Blasenverdampfung gemessen. Es wurde beachtliche Hysterese festgestellt. Die Verteilung der Temperaturdifferenz über die Rohrlänge wird gezeigt. In einer anderen Versuchsreihe wurde die kritische Heizflächenbelastung zwischen-Punkt und kritischem Punkt in Abhängigkeit von der Siedetemperatur bestimmt.

---

Nucleate boiling heat transfer to helium i in a vertical tube

In a vertical electrically heated copper-tube with 5 mm i. d. and a heated length of 168 mm measurements of nucleate boiling heat transfer to saturated helium I were carried out with boiling temperatures 2.5; 3.4; 4.2; and 4.6 K. A noticeable hysteresis in heat transfer was found. The variation of temperature difference along the tube is shown. In another test series the critical heat flux as a function of boiling temperature was determined between the and the critical temperatures.

---

Bezeichnungen A ₀...A ₃ Polynomkoeffizienten in Gl. (7) - a Konstante in Gl. (8), cm/s - G Konstantein Gl. (9), cm/s K^1,3 - I ₁ Meßstrom der Temperaturfühler, A - I ₂ Strom der Vergleichswiderstände für die Temperaturmessung, A - K Konstante in Gl. (1), W/mK² - m Exponent in Gl. (8) - q Heizflächenbelastung, W/cm² - q _kr kritische Heizflächenbelastung, W/cm² - R _N Vergleichswiderstand für die Temperaturmessung, Ohm - R _T Widerstand der Temperaturfühler, Ohm - r Verdampfungswärme, J/g - r ₁ Abstand der Achsen der inneren Temperaturfühler von der Rohrachse, cm - r ₂ Abstand der Achsen der äußeren Temperaturfühler von der Rohrachse, cm - r _w Radius der Heizfläche, cm - T Absoluttemperatur, K - T ₁ Temperatur eines inneren Temperaturfühlers des Versuchsrohrs, K - T ₂ Temperatur eines äußeren Temperaturfühlers des Versuchsrohrs, K - T ₃ Siedetemperatur, K - T _w Heizflächentemperatur in der Höhe zweier Temperaturfühler, K - T _m Differenz aus mittlerer Heizflächentemperatur und Siedetemperatur, K - T _s örtliches Temperaturgefälle=T _w–T _s, K - T _w Fehler bei der Messung von T_w, K - U _s am Schreiber angezeigte Spannung, V - x Längenkoordinate des Versuchsrohrs, vom unteren Ende des beheizten Teils nach oben gerechnet, cm - z Verstärkungsfaktor des Trennverstärkers - _Cu Wärmeleitfähigkeit des Rohrmaterials, W/cm K - _d Dampfdichte, g/cm³ - _F Flüssigkeitsdichte, g/cm³ Auszug aus der von der Fakultät für Maschinenwesen und Elektrotechnik der Technischen Hochschule München genehmigten Dissertation des Verfassers.