Advanced and Applied Heat Transfer (ehemals Wärmeübertragung II: Sieden und Kondensieren)

Das Modul vertieft die Grundlagen der Wärmeübertragung und erweitert diese insbesondere um die Phänomene des Siedens und der Kondensation. Aufbauend auf diesen Kenntnissen werden Methoden zur thermischen Auslegung von Wärmeübertragern vermittelt, insbesondere unter Anwendung der P-NTU-Methode. Darüber hinaus werden Druckverlustberechnungen für verschiedene Strömungsgeometrien behandelt sowie Richtlinien für die festigkeitsgerechte Auslegung von Druckbehältern vorgestellt.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Anwendung numerischer Methoden zur Auslegung und Bewertung von Wärmeübertragern. Dazu zählen FEM-basierte Festigkeitsberechnungen sowie CFD- und CHT-Simulationen zur Analyse von Strömungs- und Wärmeübertragungsprozessen. Ergänzend werden experimentelle Methoden in den thermischen Wissenschaften vermittelt, wobei Aspekte der optimalen Versuchsplanung eine zentrale Rolle spielen. Praktische Laborarbeiten zur Charakterisierung eines Wärmeübertragers ermöglichen die Anwendung und Vertiefung der theoretisch erlernten Inhalte.

Das Modul vermittelt ein grundlegendes Verständnis für die ganzheitliche Auslegung und Bewertung eines Wärmeübertragers als beispielhafte Komponente einer verfahrenstechnischen Anlage. Nach erfolgreichem Abschluss sind die Studierenden in der Lage, fortgeschrittene Wärmeübertragungsprozesse zu beschreiben, Wärmeübertrager mithilfe numerischer Methoden auszulegen sowie Experimente zur Charakterisierung von Wärmeübertragern zu konzipieren, durchzuführen und die gewonnenen Ergebnisse für Modellierungszwecke zu nutzen.