Experimentelle Untersuchung der kritischen Wärmestromdichte im Übergang vom DNB- zum Dryout-Mechanismus in glatten und porös beschichteten Rohren bei niedrigen Drücken und Massenstromdichten

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Die kritische Wärmestromdichte wurde bei Drücken von 1.0 bis 7.0 bar und Massenstromdichten zwischen 50 und 400 kg/m²s in glatten und porös beschichteten Rohren untersucht. Die Messungen erfolgten in vier Testsektionen, wobei zwei Rohre an der Moskauer Hochschule für Energietechnik (MEI) porös beschichtet wurden. Diese Rohre hatten identische Länge und Durchmesser, um direkte Vergleiche zwischen den beiden Oberflächen zu ermöglichen. Der Einfluss unabhängiger Parameter wie Druck, Massenstromdichte und Eintrittsunterkühlung auf die kritische Wärmestromdichte wurde analysiert. Es wurde eine maximale Verbesserung von bis zu -41 % der kritischen Wärmestromdichte durch die Beschichtung bei erhöhtem Druck und hoher Massenstromdichte festgestellt, während bei Atmosphärendruck eine Verschlechterung auftrat. Unterschiedliche Methoden zur Identifizierung der Strömungsformen wurden genutzt, wobei die Darstellung von qc-xchf als geeignet identifiziert wurde. Die Ergebnisse zeigen, dass sich die Strömungsformen in Abhängigkeit von Druck, Massenstromdichte und der porösen Beschichtung veränderten. Ein positiver Effekt auf die kritische Wärmestromdichte trat nur auf, wenn der Grenzdampfgehalt durch die Beschichtung in scheinbares DNB umgewandelt werden konnte. In anderen Fällen waren negative oder schwach positive Effekte zu beobachten. Es wurden neue Korrelationen entwickelt, um scheinbares DNB und Grenzdampfgehalt für glatte und beschichte