Wärmeübertragung

Grundlegende Arbeiten zur Auslegung, Design, Aufbau und Optimierung von Mikrostrukturen zur möglichst effizienten Wärmeübertragung ist einer der Schwerpunkte der wissenschaftlichen Aktivitäten. Es werden einfache, auf fundamentalen physikalisch-mathematischen Beschreibungen der Wärmeübertragung basierende Modelle verwendet, um sowohl bestehende Mikrostrukturapparate zu optimieren als auch neue und neuartige Mikrostrukturdesigns zu entwickeln. Dabei werden die grundlegenden Theorien der Navier-Stokes-Gleichungen und ein hierauf basierender, einfacher ingenieurmäßiger Ansatz verwendet, der eine schnelle Auslegungsberechnung verschiedener Systeme erlaubt. Eine präzise Modellierung mit Hilfe von CFD-Methoden kann in Kooperation mit u.a. der Gruppe MSM des IMVT erfolgen, falls notwendig. Gleichzeitig werden Methoden und Systeme zur messtechnischen Charakterisierung und zur in-situ-Messung wärmetechnischer und fluiddynamischer Größen innerhalb von Mikrostrukturen entwickelt und erprobt.

Zusätzlich zur Entwicklung von Mikrowärmeübertragern für flüssig-flüssig-Verfahren und elektrischer Beheizung oder Kühlung wird der Wärmeübergang von mikrostrukturierten Oberflächen unterschiedlicher Materialien auf (verdünnte, Kn > 0.1) Gase untersucht. Hier werden auch Einflüsse der Oberflächen wie z.B. Rauhigkeit systematisch einbezogen.

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