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Wärme- und Stoffübertragung

Wärme- und Stoffübertragung findet häufig versteckt in vielen technischen Anlagen statt und bestimmt maßgeblich deren Betrieb. Vor dem Hintergrund des Klimawandels und steigender Anforderungen an Effizienz und Umweltverträglichkeit, erfährt die Wärme- und Stoffübertragung zunehmend an Bedeutung. Aus der Forschungsarbeit in diesem Bereich, die sowohl die Grundlagenforschung als auch industrielle Anwendungen  adressiert, resultieren immer effektivere wärmeübertragende Oberflächen und die Erschließung neuer Anwendungsfelder.

 

 

Kompetenzen

  • Experimentelle Bestimmung von ein- und zweiphasigen Wärmeübergangskoeffizienten und Druckverlusten
  • Charaktersierung von Wärmeübertragern
  • Analyse und Berechnung von komplexen thermischen Systemen
  • Datenanalyse und Modellierung der physikalischen Zusammenhänge

Projekte

Experimentelle Untersuchungen von Wärmeübergangskoeffizienten bei der Verdampfung und Kondensation von Kältemitteln an horizontalen Rohren

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Ruben Steinhoff

details

CO2-Erdwärmesonden zum Betrieb von Wärmepumpen

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Johann-Chr. Ebeling

details

Verdampfung und Kondensation in Plattenwärmeübertragern

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Anja-Elsa Polzin

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Entwicklung einer neuartigen Reifenheizpresse

Bearbeitung:

Dipl.-Ing. Ruben Steinhoff

details

Publikationen


2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 alle Jahre

Monografien

Baehr, H.-D.; Kabelac, S. (2016): Thermodynamik, 16. Aufl., Berlin: Springer-Verlag, 2016.

Konferenzbeiträge

Steinhoff, R.; Luo, X.; Kabelac, S. (2019): Kondensation von R134a an dreidimensional strukturierten Rohroberflächen , ProcessNet-Jahrestreffen, 18.-20.03.2019, Essen

E. Aeini, A. Lange, S. Kabelac  (2018): Experimentelle Untersuchung von R365mfc und R245fa und deren Gemische als Arbeitsfluid in einer ORC - Technikumsanlage , Deutsche Kälte- und Klimatagung, Aachen-Deutschland

E. Aeini, H. L. Harcheghani, T. Nguyen, X. Luo, S. Kabelac  (2018): Exprimental investigation of an Organic Rankine Cycle equipped with an eccentric rotary expander and fluids R365mfc and R245fa, 2018, Lyon-France

R. Steinhoff, X. Luo, S. Kabelac (2018): Condensation Heat Transfer of R-134a on Single Horizontal Three-Dimensional Structured Tubes, Proceedings of the 16th International Heat Transfer Conference, IHTC-16, Peking
DOI: http://ihtcdigitallibrary.com/download/article/28f3ef0a202b85a5/IHTC16-24079-2_N.pdf

Ebeling, J.-C.; Kabelac, S. (2016): Simulation and Experimental Validation of a 400m Vertical CO2 Heat Pipe for Geothermal Application, Joint 18th International Heat Pipe Conference and 12th International Heat Pipe Symposium, 12.-16-06.2016, Jeju, Korea (IHPC-140153).

Ebeling, J.C.; Luo, X.; Kabelac, S.; Luckmann, S.; Kruse, H. (2016): Quasi-dynamic model for simulation of a 400m vertical CO2 heat pipe for geothermal application., Proceedings of the 9th International Symposium on Heat Transfer (ISHT-9), August 15-19, 2016, Beijing, China

B. Markmann, S. Kabela (2015): Untersuchung des Wärmeüberganges bei der Resorption/Kondensation ammoniakreichen Dampfes durch eine wässrige Ammoniak-Lösung, DKV-Jahrestagung 2015, Dresden.

C. Musch, S. Hecker, D. Gloss, R. Steinhof (2015): Performance improvement of a high pressure steam turbine by optimizing the exhaust geometry using CFD, in: 11th European Conference on Turbomachinery Fluid dynamics & Thermodynamics, 11th European Conference on Turbomachinery Fluid dynamics & Thermodynamics, Madrid, 2015

Ebeling, J.-Chr.; Kabelac, S. (2015): Thermohydraulik einer Erdwärmesonde mittlerer Tiefe , Jahrestreffen 2015 der FG Trocknungstechnik und Wärme- und Stoffübertragung. 04.-06.03.2015, Leipzig.

Ebeling, J.-Chr.; Kabelac, S.; Luckmann, S.; Kruse, H. (2015): Experience with the Operation of a CO2 Driven 400 m Geothermal Thermosyphon, European Heat Pump Summit (EHPS). 20.-21.10.2015, Nürnberg.

Kabelac, S. (2015): Enhanced Condensation in Compact Heat Exchangers, The 2nd International Workshop on Compact Heat Exchangers for Aerospace Applications (CHEW-2015). 21.-22.12.2015, Bengaluru, India.

Markmann, B., Kabelac, S. (2015): Untersuchung des Wärmeüberganges bei der Resorption/Kondensation ammoniakreichen Dampfes in einer Hybrid-Wärmepumpe, Deutsche Kälte- und Klimatagung 2015. 18.-20.11.2015, Dresden.

Polzin, A.-E.; Grabenstein, V.; Kabelac, S. (2015): Two-Phase Flow Patterns and their Implication on Pressure Drop in Plate Heat Exchangers, Proceedings of the 23rd National Heat and Mass Transfer Conference and 1st International ISHMT-ASTFE Heat and Mass Transfer Conference (IHMTC2015). 17.-20.12.2015, Thiruvananthapuram, India.

R. Steinhoff (2015): Kondensation und Verdampfung an strukturierten Rohren - Aufbau eines Versuchsstandes zur Untersuchung von Wärmeübergangskoeffizienten, Springer BestMasters, Wiesbaden, 2015

Ranganayakulu, C.; Luo, X.; Kabelac, S. (2015): The Single-blow Transient Testing Technique for Offset and Wavy Fins of Compact Plate-fin Heat Exchangers, Proceedings of the 23rd National Heat and Mass Transfer Conference and 1st International ISHMT-ASTFE Heat and Mass Transfer Conference (IHMTC2015). 17.-20.12.2015, Thiruvananthapuram, India.

Steinhoff, R.; Luo, X.; Kabelac, S. (2015): Experimental Investigation of Condensation Heat Transfer of Refrigerant R134A on Horizontal structured Tubes. , In: 7th Baltic Heat Transfer Conference. 24.-26. August 2015, Talinn, Estonia.

B. Markmann, S. Kabelac (2014): Simulation und experimentelle Untersuchung eines CO2-betriebenen spiralgewellten Erdwärmerohres, ProcessNet Jahrestreffen der Fachgruppen Mehrphasenströmungen und Wärme- und Stoffübergang 2014, Fulda.

Kessler, M.; Kabelac, S. (2014): Flow Instabilities in a Vertical Tube Reboiler, Proceedings of the 13th International Conference on Simulation and Experiments in Heat Transfer and ist applications, Heat Transfer 2014, July 2-4, 2014, Coruna, Spain.

Müller, A.; Kabelac, S. (2014): The Experimental Determination of Heat Transfer and Pressure Drop During Condensation in a Plate Heat Exchanger with Corrugated Plates, Proceedings of the 13th International Conference on Simulation and Experiments in Heat Transfer and its Applications, Heat Transfer 2014, July 2-4, Coruna, Spain.

Grabenstein, V.; Kabelac, S. (2013): Experimental Investigation and Modeling of condensation in a Plate Heat Exchanger., P.J. Coelho, M. Costa (Eds): Book of Astracts - 8th World Conference on Experimental Heat Transfer, Fluid Mechanics and Thermodynamics, 16-20 June, 2013, Lisboa, Portugal.

Bücher

Müller, A.; Polzin, A.-E.; Kabelac, S. (2018): Multi-stream Plate-and-Frame Heat Exchangers for Condensation and Evaporation, Bart, H.-J.; Scholl, S. (Eds.): Innovative Heat Exchangers, Springer Verlag

Journale

Grabenstein, V.; Polzin, A.-E.; Kabelac, S. (2017): Experimental investigation of the flow pattern, pressure drop and void fraction of two-phase flow in the corrugated gap of a plate heat exchanger, IJMF Vol. 91 (2017), p. 155-169

S. Luckmann, H. Kruse, J.-C. Ebeling, S. Kabelac (2017): Anwendung des natürlichen Stoffes Kohlendioxid in Erdwärmepumpen - Der Weg zur größeren Wärmeleistung, KK (2017) 3 17, pp. 44-48

Wang, J.; Cui, G.; Xiao, Y.; Luo, X.; Kabelac, S. (2017): Bi-level heat exchanger network synthesis with evolution method for structure optimization and memetic particle swarm optimization for parameter optimization., Engineering Optimization, 2017, Vol. 49, No.3, p. 401-416.

Ebeling, J.-C.; Kabelac, S.; Luckmann, S.; Kruse, H. (2016): Mitteltiefe Geothermie - 400 m tiefe CO2-Erdwärmesonden im Vergleich, KI Kälte-Luft-Klimatechnik 11 (2016), p. 50-55

Ranganayakulu, C.; Luo, X.; Kabelac, S. (2016): The single-blow transient testing technique for offset and wavy fins of compact plate-fin heat exchangers, Applied Thermal Engineering 2016

Wang, J.; Cui, G.; Yuan, X.; Luo, X.; Kabelac, S. (2016): Bi-level heat exchanger network synthesis with evolution method for structure optimization and memetic particle swarm optimization for parameter optimization, Engineering Optimization, 2016

Anoop, K.B.; Das, Sarit K.; Kabelac, S. (2013): Experimental convective heat transfer studies in a turbulent flow regime using alumina-water nanofluids , Qscience Connect 2013:39, http://dx.doi.org/10.5339/connect.2013.39, 2013.

Kabelac, S.; Müller, A. (2013): Experimentelle Bestimmung des Wärmeübergangs und des Druckverlusts bei der Kondensation im vertikalen Plattenspalt, Chemie Ingenieur Technik 2013, 85 (9), 1465- 1466.

Luo, X.; Roetzel, W. (2013): Wärmeübertragernetzwerke, VDI-Wärmeatlas, C5, 123-132, 11. Aufl. 2013.

B. Markmann, S. Kabelac (2016): Wärmeübergang bei der Resorption von Ammoniakdampf im Rieselfilm einer wässrigen Lösung innerhalb eines Plattenwärmeübertragers einer Hochtemperatur-Wärmepumpe, Posterbeitrag in: Jahrestreffen der ProcessNet-Fachgruppe Wärme- und Stoffübertragung 2016, Kassel.