Strömungsformen und Wärmeübergang in einer senkrechten Zweiphasen-Erdwärme-Wellrohrsonde

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stephan Kabelac; Professor Dr.-Ing. Bernhard Weigand
• Fachliche Zuordnung: Technische Thermodynamik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455199958

In diesem Vorhaben sollen die Strömungsverhältnisse und der Wärmeübergang in bzw. an einem Rieselfilm in spiral gewellten Rohren untersucht werden mit dem Ziel, die thermohydraulische Auslegung der als Thermosiphonerdwärmesonden eingesetzten Rohre zu verbessern. Das Institut für Thermodynamik der Luft- und Raumfahrt (ITLR) an der Universität Stuttgart, AG Weigand, stellt anhand numerischer Rechnungen (DNS und RANS) lokale, radial und zeitlich aufgelöste Strömungs- und Temperaturprofile im Rieselfilm bereit. Die numerischen Rechnungen sollen durch hochauflösende Experimente in Stuttgart validiert werden. Die lokalen Daten werden am Institut für Thermodynamik der Leibniz Universität Hannover, AG Kabelac, zu einem integralen Modell zusammengestellt, welches an einem Wellrohrversuchsstand im Technikumsmassstab überprüft und erweitert wird. Die Modelle werden zur geometrischen Optimierung der Wellrohrgeometrie und zur verbesserten Auslegung von vertikalen Erdwärmesonden mit 100 m bis 400 m Tiefe vorgesehen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen