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    Role of mass transfer on hydrogen evolution in aqueous media (1997)
    Springer
    Journal of applied electrochemistry 28 (1997), S. 10-17 
    Details
    ISSN: 1572-8838
    Keywords: hydrogen evolution ; mass transfer ; bubble growth ; flow channel ; two-phase flow ; dissolved hydrogen
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Chemistry and Pharmacology , Electrical Engineering, Measurement and Control Technology
    Notes: Abstract The process of hydrogen evolution during alkaline electrolysis of aqueous solutions is governed by mass transfer, growth of hydrogen bubbles and removal of hydrogen from the cathode. Two mechanisms are decisive for hydrogen removal: (i) hydrogen dissolved in the solution is carried off from the cathode surface by diffusion and convection, and (ii) gas bubbles are transported by a two- phase flow. The paper describes experiments to determine the local concentration of dissolved hydrogen and the void fraction of hydrogen bubbles in aqueous solutions. Measurements were performed in a flow channel by varying the height of the cathode (40–400mm), the current density (up to 6250Am−2) and the mean velocity of the electrolyte (up to 0.95 m s−1). Two operating regimes of the electrolyser are found. At high current densities a back flow is observed leading to an increase in the electrolyte resistance. Traces of dissolved oxygen are detected at high current densities. At low current densities the two-phase flow is confined to a thin layer along the cathode surface, the concentration of dissolved hydrogen being small.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1023/A:1003285415420
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    Paper (German National Licenses)
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  • 2
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    Condensation of pure refrigerants R12, R134a and their mixtures on a horizontal tube with capillary structure: An experimental study (1999)
    Springer
    Forschung im Ingenieurwesen 64 (1999), S. 345-359 
    Details
    ISSN: 1434-0860
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Technology
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Die Kondensation der reinen Kältemittel R12, R134a und ihrer Gemische an einem waagrechten Einzelrohr in freier Strömung wurde experimentell untersucht. Annähernd äquimolare Gemische aus diesen Kältemitteln sind azeotrop. Die Außenfläche des Versuchsrohres war mit einer Kapillarstruktur versehen. Zur Ermittlung der treibenden Temperaturdifferenz wurden Temperaturverläufe längs und am Umfang des Versuchsrohres aufgenommen. Hierzu wurden Thermoelemente in der Rohrwand verschiebbar installiert und das Rohr um seine Achse drehbar in die Anlage integriert. Die mittlere Wandtemperatur, die Dampftemperatur und die aus dem Kondensatstrom gewonnene Wärmestromdichte dienten zur Ermittlung des Wärmeübergangskoeffizienten. Bei der Kondensation reiner Stoffe am verwendeten Rohr ändert sich der Wärmeübergangskoeffizient mit der treibenden Temperaturdifferenz weitgehend in Einklang mit der Nusselt-Theorie. Der Wärmeübergang ist näherungsweise um den Faktor 2 besser als der am vergleichbaren Glattrohr entsprechend dieser Theorie. Das Kältemittel R134a weist unter vergleichbaren Bedingungen einen um etwa 10 bis 15% besseren Wärmeübergang als R12 auf. Der Wärmeübergang von Gemischen hängt entscheidend von den Zusammensetzungen der Phasen ab. Je stärker die Zusammensetzungen der Phasen voneinander abweichen, um so schlechter ist der Wärmeübergang; die Wärmeübergangskoeffizienten liegen stets unterhalb denen des reinen R134a. Im Bereich niedriger Temperaturdifferenzen nimmt der Wärmeübergangskoeffizient bei Gemischen mit der Temperaturdifferenz zu. Dies ist der Bereich der Partialkondensation. Im Bereich größerer Temperaturdifferenzen findet Totalkondensation des Gemisches statt und der Wärmeübergang folgt qualitativ der Nusselt-Theorie.
    Notes: Abstract We experimentally studied free convection condensation heat transfer of pure refrigerants R12, R134a, and their mixtures on a horizontal single tube. Approximately equimolar mixtures of these refrigerants are azeotropic. The outside surface of the tube used had a capillary structure. The tube was integrated in an experimental set-up in a way that allowed its rotation around the axis. Movable thermocouples inserted in the tube wall enabled the determination of the average surface temperature. This temperature, the vapour bulk temperature, and the heat flux obtained from condensate collection served for the determination of the heat transfer coefficient. The condensation heat transfer of the pure refrigerants examined is observed to change with the driving temperature difference largely in accordance with the Nusselt theory. The experimental values of the heat transfer coefficient on the tube used, however, are by a factor of 2 larger than those on a smooth tube according to this theory. Under comparable conditions, the refrigerant R134a shows by 10 to 15% better heat transfer than R12. The heat transfer of mixtures decisively depends on the compositions of their phases. Basically, the stronger the compositions of the phases differ from each other, the lower the heat transfer coefficients; they always lie below those of R134a. In the range of low temperature difference, the heat transfer coefficient of mixtures increases with the temperature difference. This is the region of the so-called partial condensation. At a larger temperature difference, a local total condensation of the mixtures takes place and the heat transfer qualitatively follows the Nusselt theory.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/PL00010846
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    Paper (German National Licenses)
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  • 3
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    Heat transfer by plate spacers in plate-fin heat exchangers (1995)
    Springer
    Heat and mass transfer 30 (1995), S. 461-465 
    Details
    ISSN: 1432-1181
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung In der Arbeit wird der Wärmetransport durch Abstandshalter in Platten-Rippen-Wärmeübertragern behandelt. Die Abstandshalter werden wie Rippen betrachtet, die an den Platten befestigt und bestimmten Randbedingungen ausgesetzt sind. An den Kontaktstellen zwischen Platten und Rippen werden unterschiedliche Wärmewiderstände angenommen. Aufgrund dieses Modells lassen sich Gleichungen zur Berechnung der Wärmeströme an den Kontaktflächen herleiten. Die nach diesen Gleichungen vorgenommenen Berechnungen zeigen einen deutlichen Einfluß des thermischen Widerstandes an den Kontaktflächen auf den Wärmetransport in den Abstandshaltern.
    Notes: Abstract This paper is concerned with heat transfer by plate spacers in plate-fin heat exchangers. The spacers are considered as fins attached to the plates and are exposed to certain boundary conditions. The thermal resistances at the contact surfaces between the plates and the fins are assumed to be different from one another. Based on this model, equations for heat fluxes at contact surfaces are derived. Calculations from these equations reveal a considerable influence of the thermal resistances at the contact surfaces on the heat transfer.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01647452
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    Paper (German National Licenses)
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  • 4
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    Influence of wall proximity on the equilibrium temperature of curved interfaces (1998)
    Springer
    Heat and mass transfer 34 (1998), S. 151-158 
    Details
    ISSN: 1432-1181
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics , Physics
    Notes: Abstract Equilibrium conditions of a single-component two-phase-system having a plane or a concave interface interacting with a solid wall are the major focus of the paper. The concave interface is termed “closed”, if it forms a vapour bubble, and “opened”, in the case of a common liquid meniscus. The equations derived describe the equilibrium temperature in dependence of the wall distance and the interfacial curvature. They show that an attraction between the vapour-liquid interface and the wall rises the equilibrium temperature. At comparable conditions, the equilibrium temperature is higher for the closed than for the opened interface.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/s002310050243
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  • 5
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    Ermittlung der kleinsten Kühlfläche von Dampfverflüssigern mit senkrechten Rohren (1992)
    Springer
    Heat and mass transfer 27 (1992), S. 167-171 
    Details
    ISSN: 1432-1181
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Die Arbeit befaßt sich mit der Frage, wie man die Anzahl senkrechter Rohre in Dampfverflüssigern bei kleinster Kühlfläche ermitteln kann. Hierbei wird angenommen, daß gesättigter Dampf an den Rohren bei laminarer Kondensatströmung ohne Schubspannung an der Phasengrenze verflüssigt wird, während Kühlfluid in Rohren turbulent strömt. Ausgehend von einer Beziehung für den Wärmedurchgangskoeffizienten wird eine Gleichung zur Ermittlung der Rohranzahl bei der minimalen Kühlfläche des Apparates hergeleitet und durch einige Beispiele veranschaulicht. Um zu zeigen, wie sich die physikalischen Eigenschaften des zu verflüssigenden Stoffes auf die Rohranzahl auswirken, wurden in den Berechnungen Isopropanol und Wasser gewählt, deren Stoffwerte zum Teil erheblich voneinander abweichen. Die hergeleitete Gleichung für die Rohranzahl liefert bei der Verflüssigung von Stoffen mit einem schlechten Wärmeübergang Werte, die in der Praxis eingehalten werden können. Hingegen ergibt sich bei Stoffen mit einem guten kondensatseitigen Wärmeübergang zu geringe Rohranzahl und damit zu hohe Geschwindigkeit des Kühlfluids. Falls ein bestimmter Wert dieser Geschwindigkeit nicht überschritten werden soll, muß man mehr Rohre wählen, weshalb man sich von der minimalen Apparatfläche entfernt. In diesem Fall kann die hergeleitete Gleichung als ein Maß für den Abstand vom Optimum dienen.
    Notes: Abstract The paper deals with an evaluation of the number of vertical tubes in vapor condensers of minimum cooling surface. The pure vapor condensing outside the tubes is assumed to be saturated and the condensate in laminar flow regime without vapor shear stress at the interface, whereas the cooling fluid flows turbulently inside the tubes. Starting from a relation for the over-all heat transfer coefficient, an equation is derived for the number of tubes which gives the minimal cooling surface. The quantitative results expected from this equation are discussed in some examples. In order to demonstrate the influence of the heat transfer of condensing substance on the number of tubes, saturated vapor of pure isopropanol and pure water have been used in the calculations, because their physical properties are very different. It is shown that for substances with a low condensation heat transfer as for example isopropanol, the derived equation yields values acceptable for practical purposes. On the contrary, for substances with a high condensation heat transfer, the equation leads to a too small number of tubes, and consequently, a too high velocity of the cooling fluid. If a certain value of this velocity should not be exceeded, the number of tubes must be increased. In such a case the derived equation can still serve as a measure for the deviation of the actual from the minimum cooling surface.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01599930
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  • 6
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    Wärmeübergang bei freier Konvektion unter dem Einfluß von elektrolytisch erzeugten Wasserstoffblasen (1992)
    Springer
    Heat and mass transfer 27 (1992), S. 201-207 
    Details
    ISSN: 1432-1181
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Die Arbeit befaßt sich mit dem Wärmeübergang von einer waagrechten Heizfläche an wäßrige NaOH-Lösungen, um zu klären, ob der Wärmeübergang bei einphasiger freier Konvektion und beim Blasensieden durch an der Heizfläche elektrolytisch erzeugte Gasblasen verbessert werden kann. Hierzu wurden Messungen zwischen 60°C und Siedetemperatur bei Umgebungsdruck ausgeführt, wobei sich die Wärmestromdichte von 4,78·104 W/m2 bis 2,10·105 W/m2 und die elektrische Stromdichte von 0 bis 2100 A/m2 erstreckten. Um Stoffwerte des Wassers durch Zugabe von NaOH nicht wesentlich zu beeinflußen, wurde die Lösungskonzentration bis höchstens 0,25 mol/l entsprechend 10 g/l variiert. Die Messungen ergaben eine Verbesserung des Wärmeübergangs durch elektrolytisch erzeugte Gasblasen im Vergleich zu dem ohne elektrolytische Blasenbildung bis zum Faktor 6. Die Verbesserung nimmt mit steigender Lösungstemperatur und steigender elektrischer Stromdichte zu. Eine höhere Wärmestromdichte führt zwar zu einer Zunahme des Wärmeübergangskoeffizienten α. Gleichzeitig nimmt jedoch das Verhältnis α/α0 ab, wenn α0 der Wärmeübergangskoeffizient ohne elektrolytische Blasenbildung ist. Der Einfluß der Lösungskonzentration auf den Wärmeübergang ist im untersuchten Konzentrationsbereich vernachlässigbar klein.
    Notes: Abstract The paper deals with heat transfer from a horizontal heating surface to weak aqueous solutions of NaOH in order to explain whether the heat transfer in natural convection and pool boiling can be enhanced by hydrogen bubbles generated electrolytically at the heating surface. Measurements were made at liquid temperatures between 60°C and saturation temperature at atmospheric pressure. The heat flux density ranged from 4.78·104 W/m2 to 2.10·105 W/m2 and the current density from 0 to 2100 A/m2. In order not to essentially change the physical properties of water by addition of NaOH, the concentration of the solution was varied only up to 0.25 mol/l. The experiments showed an enhancement of heat transfer up to a factor of 6 due to the electrolytically produced hydrogen bubbles. The enhancement of heat transfer increases with increasing solution temperature and with increasing current density. An increasing heat flux density leads to an increase of the heat transfer coefficient α. At the same time the ratio α/α0 decreases, where α0 is the heat transfer coefficient without hydrogen evolution. The effect of concentration on heat transfer coefficients can be neglected in the concentration range covered by the experiments.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01589917
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  • 7
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    Gleichgewichtsradien von Dampfblasen und Flüssigkeitstropfen (1980)
    Springer
    Heat and mass transfer 13 (1980), S. 171-176 
    Details
    ISSN: 1432-1181
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Es werden die Gleichungen für die Gleichgewichtsradien von Dampfblasen und Flüssigkeitstropfen ausgehend von den Thomson-Helmholtz-Gleichungen für Dampfdrücke an gekrümmten Phasengrenzflächen aufgestellt und mit bekannten Gleichungen aus der Literatur verglichen. In diesen wird üblicherweise die Dampfdruckgleichung bei ebener Phasengrenzfläche verwendet. Die Unterschiede, die sich bei der Berechnung der Gleichgewichtsradien von Dampfblasen ergeben, sind zwar, wie in der Arbeit gezeigt wird, vor allem bei hoher Siedetemperatur vernachlässigbar klein, während sich bei tiefer Siedetemperatur merkliche Unterschiede ergeben. Bei der Berechnung von Gleichgewichtsradien kleiner Tropfen ergeben sich jedoch erhebliche Abweichungen, so daß die Verwendung der Dampfdruckgleichung für ebene Grenzflächen nicht gerechtfertigt ist.
    Notes: Abstract The equations for equilibrium radii of vapour bubbles and liquid droplets are derived starting from the Thomson-Helmholtz-equation for the vapour pressure at curved interfaces, and the results are then compared with those from well-known equations of the technical literature. These equations usually make use of the vapour-pressure equations of a plane vapour-liquid interface. The differences in equilibrium radii of vapour bubbles proved to be negligible for high boiling temperatures, they become, however, important for low boiling temperatures. For liquid droplets the deviations are considerably higher and the use of the vapour pressure for a plane vapour-liquid interface is not correct.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01433444
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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  • 8
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    Wärmetransport in der Umgebung einer wachsenden Dampfblase (1985)
    Springer
    Heat and mass transfer 19 (1985), S. 47-52 
    Details
    ISSN: 1432-1181
    Source: Springer Online Journal Archives 1860-2000
    Topics: Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics , Physics
    Description / Table of Contents: Zusammenfassung Der Wärmetransport in der Heizwand sowie die Blasenform während des Blasenwachstums werden qualitativ analysiert. Der Entstehungsvorgang der Mikroschicht wird eingehend beschrieben. Es wird gezeigt, daß die im allgemeinen angenommene Verdampfung an der Mikroschicht nicht in allen Fällen zutrifft. Der Wärmetransport in der Nähe der wachsenden Dampfblase wird ausschließlich durch die physikalischen Eigenschaften der Flüssigkeit und der Heizwand bestimmt.
    Notes: Abstract Heat transfer during bubble growth and the shape of the vapour bubble near a heated wall are qualitatively analysed. The development of the temperature field in the wall near the growing bubble and the formation of the microlayer are described. It is shown that the usual microlayer theory does not hold in all cases of bubble growth. Processes of heat transfer during bubble growth and, consequently, boiling phenomena depend essentially on the physical properties of the boiling liquid and of the heating wall.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1007/BF01682546
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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    Paper (German National Licenses)
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  • 9
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    Kondensation von Dampfgemischen (1995)
    Weinheim : Wiley-Blackwell
    Chemie Ingenieur Technik - CIT 67 (1995), S. 1109-1110 
    Details
    ISSN: 0009-286X
    Keywords: Chemistry ; Polymer and Materials Science
    Source: Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
    Topics: Chemistry and Pharmacology , Process Engineering, Biotechnology, Nutrition Technology
    Additional Material: 1 Ill.
    Type of Medium: Electronic Resource
    URL: http://dx.doi.org/10.1002/cite.330670943
    Library Location Call Number Volume/Issue/Year Availability
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