Transpiratoren sind effiziente und leichte Verdampfungskühler, die durch sorgfältige Auswahl der verwendeten Materialien (Durchlässigkeit der mikroporösen Membran, Strömungswiderstand der Kapillarschicht etc.) an unterschiedliche Einsatzbedingungen (Temperaturniveau der Abwärme und Umgebungsdruck) angepaßt werden können. Ziel dieser Arbeit war die technische Weiterentwicklung und die Optimierung von Transpiratoren als Kühlsystem für die Raumfahrttechnik. Als zu kühlendes Fluid und als verdampfendes Kühlmittel wurde Wasser verwendet. Die Kühlleistung wurde im Temperaturbereich des abzukühlenden Fluids zwischen 10 Cel und 80 Cel bestimmt. Die auf die Oberfläche der Transpiratorrohre bezogenen Kühlleistungen betrugen bei einer Fluidtemperatur von 10 Del bis zu 20 kW/m2 bei 80 deg C bis zu 90 kW/m2. Damit hat ein einzelnes Transpiratorelement von 450 mm Länge, 11 mm äußerem Durchmesser und ungefähr 26 g Masse eine Kühlleistung von 220 W (10 Cel) und 990 W (80 Cel). Gestützt auf die Ergebnisse der Messungen wurde ein Rechenmodell entwickelt, mit dem aus wenigen Meßergebnissen einzelner Elemente auf deren Kühlleistung unter geänderten Einsatzbedingungen geschlossen werden kann.
Untersuchungen an einem für spezielle Einsatzbedingungen entwickelten Verdampfungskühler - dem Transpirator
1993
94 Seiten, 37 Bilder, 13 Tabellen, 21 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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