Wärmeaustauscher

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Vorwort

Inhaltsverzeichnis

1 Einführung

1.1 Wärmeaustauscher

1.2 Trennwand-Wärmeaustauscher (Rekuperator)

1.3 Speicher-Wärmeaustauscher (Regenerator)

1.4 Stromführung

1.5 Größen zur Kennzeichnung von Wärmeaustauschern

1.6 Wärmeübertragung

1.7 Druckabfall

1.8 Grundlagen der wärmetechnischen Auslegung

2 Wärmebilanzen

2.1 Enthalpie

2.2 Gebrauchsgleichungen zur Bestimmung der Wärmeleistung

3 Kennzahlen

3.1 Erzwungene Strömung

3.2 Freie Strömung

3.3 Auftriebsströmung von Gasen

4 Wärmeübertragung, Wärmeaustausch

4.1 Wärmeleitung

4.2 Konvektion

4.3 Kondensation

4.4 Verdampfung

4.5 Wärmestrahlung

4.6 Wärmedurchgangskoeffizient

4.7 Mittlere Temperaturdifferenz

5 Projektierungsgleichungen für den Wärmeübergang

5.1 Strömungsformen

5.2 Basisgleichungen für den konvektiven Wärmeübergang bei laminarer Strömung

5.3 Basisgleichungen für den konvektiven Wärmeübergang bei turbulenter Strömung

5.4 Basisgleichungen für den konvektiven Wärmeübergang bei quer angeströmten Rohren

5.5 Konvektiver Wärmeübergang in Rohrwendeln

5.6 Konvektiver Wärmeübergang mit Eigenkonvektion

5.7 Anwendungsgleichungen und -diagramme für den konvektiven Wärmeübergang

5.8 Berechnung quer angeströmter Rohrbündel-Wärmeaustauscher

6 Strömungstechnische Auslegung

6.1 Allgemeine Grundlagen

6.2 Druckverlust im Außenraumvon Rohrbündel-Wärmeaustauschern

7 Schwingungstechnische Berechnungen

7.1 Einleitung

7.2 Erregungsmechanismen

7.3 Eigenfrequenzen von Wärmeaustauscherrohren

7.4 Resonanz

7.5 Abhilfemaßnahmen

7.6 Anwendungsgleichungen und Projektierungsdiagramm

8 Bauformen

8.1 Allgemeines

8.2 Rohrbündel-Wärmeaustauscher

8.3 Doppelrohr-Wärmeaustauscher

8.4 Rippenrohr-Wärmeaustauscher

8.5 Kondensatoren

8.6 Verdampfer

8.7 Spiralband-Wärmeaustauscher

8.8 Platten-Wärmeaustauscher

8.9 Sonderbauformen

9 Konstruktions- und Fertigungsrichtlinien

10 Betriebscharakteristik von Wärmeaustauschern

10.1 Gleich- und Gegenstrom-Wärmeaustauscher

10.2 NTU-Methode für alle Bauarten von Wärmeaustauschern

10.3 Zellenmodell

10.4 Kaskadenschaltungen

10.5 Instationäre Behälteraufheizung

10.6 Doppelrohrapparat als Einbauwärmeübertrager

10.7 Phasenänderung mit Überhitzung und Unterkühlung

11 Gewährleistung

12 Kostenschätzung für Rohrbündel-Wärmeaustauscher

13 Tabellarische Zusammenfassung von Bestimmungsgleichungen für die Wärmeaustauscher-Auslegung

13.1 Wärmeleistung von Wärmeaustauschern

13.2 Austauschfläche von Wärmeaustauschern

13.3 Wärmestrom in Wärmeaustauschern

13.4 Auslegung von Wärmeaustauschern

13.5 Nachrechnung von Wärmeaustauschern

13.6 Erläuterung zur Übertragungszahl NTU und dem Thermischen Wirkungsgrad e

13.7 Wärmestrom durch ebene Wände

13.8 Wärmedurchgang

13.9 Wärmeübertragung im Rohr

13.10 Wärmestromdichten und Temperaturverteilung

13.11 Rippenrohr-Wärmeaustauscher

13.12 Wärmeübergang bei quer angeströmtem Rohr und am Rohrbündel

13.13 Wärmeübergang bei quer angeströmten Rohren mit Längsteilung

13.14 Rohrschwingungsamplitude und Eigenfrequenzen von Rohren

13.15 Kritische Fluidgeschwindigkeiten

13.16 Akustische Resonanz

13.17 Wärmeübergang im rauen Rohr

13.18 Wärmeübergang in Rohrwendeln

13.19 Wärmeübergang in konzentrischen Ringspalten

13.20 Wärmeübergang an Längsrippenrohren

13.21 Naturkonvektion am horizontalen Rohr

13.22 Naturkonvektion am horizontalen Rippenrohr

13.23 Kondensation um horizontale Rohre

13.24 Kondensation in horizontalen Rohren

13.25 Kondensation an horizontalen Rippenrohren

13.26 Verdampfung um Einzelrohre

13.27 Verdampfungsbereiche im Mantelraum von Rohrbündel-Wärmeaustauschern

13.28 Verdampfung in horizontalen Rohren

13.29 Strahlung von Rohren(Graue Strahler)

Anhang

A.1 Bilder von Wärmeaustauschern

A.2 Anwendungsbeispiele für Wärmeaustauscher

Bedeutung der wichtigsten Formelzeichen

Literaturverzeichnis

Stichwortverzeichnis