Wärmeübertragung und Druckabfall in keramischen Schaumstrukturen bei erzwungener Strömung

Zusammenfassung

Der konvektive Wärmeübergangskoeffizient und der Druckabfall in keramischen Schaumstrukturen werden gemessen. Es werden Cordierite-Schäume mit 10, 20, 30 und 50 Poren pro inch (PPI) bei Leerrohrgeschwindigkeiten (Luft) von 0,5 bis 14 m/s untersucht. Der konvektive Wärmeübergang zwischen Fluid und Feststoff wird in diesem Geschwindigkeitsbereich mit dem AnsatzNu=¢ ·Re ^m · Pr ^1/3 gut beschrieben. Die zur Bestimmung der Parameter ¢ undm erarbeitete Meßmethode wird erläutert. Die damit erhaltenen Daten werden im Hinblick auf die Verwendung von keramischen Schäumen als Katalysatorträger diskutiert und mit Literaturdaten von herkömmlichen Parallelkanal-Monolithen verglichen.

Abstract

The convective heat transfer coefficient and pressure drop in ceramic foam structures are measured. Cordierite foams with 10, 20, 30 und 50 pores per inch (PPI) at empty tube velocities (of air) at 0.5 to 14 m/s are investigated. The convective heat transfer between fluid and substrate is described well within this velocity range by means of the assumptionNu=¢ ·Re ^m · Pr ^1/3. The experimental method developed to obtain the values of ¢ andm is described. The data thus gained are discussed in view of an application of ceramic foams as catalyst supports and are compared with data of conventional parallel channel monoliths mentioned in the literature.