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und die kritischen Reynolds-Zahl von
Re
krit
berechnet sich aus:
3
4
1
2
1
3
σ
ρ
l
g
g
ν
l
Re
krit
=
0
.
392
,
(5.214)
in der
ν
l
die kinematische Zähigkeit des Kondensats ist und
σ
seine Oberflächenspannung.
Nach (Baehr und Stephan
2008
) sind Oberflächenwellen im folgenden Reynolds-Zahl Be-
reich zu beobachten:
256
P r
0
.
44
≤
Re
≤
400,
(5.215)
worin
Pr
die molekulare Prandtl-Zahl ist. Innerhalb dieser Lauflängen ist der Wärmeüber-
gang gegenüber der glatten Laminarströmung verbessert und sie schlagen für den mittle-
ren Wärmeübergangskoeffizienten
α
m
in diesem Bereich einen Multiplikationsfaktor von
1.15 gegenüber der Gl. (5.212) vor. Der VDI-Wärmeatlas (VDI
2005
) empfiehlt einen den
Ansatz, der die Welligkeit mit einem Multiplikationsfaktor
f
well
berücksichtigt und in Ab-
hängigkeit von der Reynolds-Zahl nach Gl. (5.216) bestimmt wird.
1
für
Re
<
1
f
well
=
für
Re
≥
1
.
Re
0
.
04
(5.216)
• Turbulente Filmkondensation
Bei weiter zunehmender Lauflänge schlägt die Strömung in eine turbulente Konden-
satströmung um. Es gibt unterschiedliche Angaben, ab welcher Reynolds-Zahl der Über-
gang erfolgt. Neben der Reynolds-Zahl geht in die Wärmeübergangsbeziehungen auch die
molekulare Prandtl-Zahl ein. Gebräuchlich ist folgende Beziehung:
N
u
=
α
(
ν
l
/g
)
3
λ
l
=
0
.
0325
Re
1
/
4
P r
1
/
2
mit
1
/
4
P r
P r
w
=
c
p
,
l
(
T
Siede
T
w
)
−
1
P r
z
(
ν
l
/g
)
3
89
+
0
.
024
P r
1
/
2
Re
(
ξ
−
2300)
und
ζ
,
=
h
V
(5.217)
in der
c
p, l
die Wärmekapazität des Kondensats ist. Der Ansatz gilt für1 ≤
Pr
≤ 25 und
400 ≤
Re
≤ 7 · 10
5
. Die Stoffwerte sind bei Sättigungstemperatur einzusetzen und
Pr
w
ist mit
der Wandtemperatur
T
w
zu bilden. Zur praktischen Handhabung wird der Wärmeüber-
gang in den einzelnen Bereichen der Kondensatströmung an einer senkrechten Oberfläche
wie folgt zusammengefasst:
=
4
α
lam
)
4
+
α
(
f
w
ell
·
α
t
u
rb
4
.
(5.218)
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