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Wärmeübergang (Wärmetransport durch Konvektion)

Kondensieren

Abb.1
Kondensatfilm

Ein Dampf kondensiert an einer Oberfläche, wenn die Wandtemperatur unter der Sättigungstemperatur des Dampfes liegt. Das Kondensat schlägt sich dann an der Wand als zusammenhängender Flüssigkeitsfilm (Filmkondensation) oder in Tropfenform (Tropfenkondensation) nieder.

Bei der Dampfkondensation spielen die Benetzbarkeit der Kühlfläche und die Oberflächenspannung des Kondensats eine ausschlaggebende Rolle. Benetzt das Kondensat die vertikale Kühlfläche, so entsteht ein zusammenhängender, isolierender Flüssigkeitsfilm (Filmkondensation). Dieser fließt an der Wand herab, wird dicker und bildet einen zunehmenden Wärmeübergangswiderstand 1 α . Die Strömung im Kondensatfilm ist zuerst laminar; sie kann an langen Kühlwänden oder senkrechten Rohren in Turbulenzströmung übergehen, die die Wärmeübergangszahl α vergrößert.

Tropfenkondensation tritt auf, wenn das Kondensat die Wand nicht benetzt, und hat den Vorteil, dass die Wärmeübergangskoeffizienten erheblich größer als bei der Filmkondensation sind. Man kann die Tropfenkondensation durch Zugabe von Antinetzmitteln (hydrophobe Stoffe wie z.B. Fettsäuren) zum Dampf erreichen.

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