Thermogewebe

Innerhalb des Verbundvorhabens »Thermogewebe« werden neue Wärmeübertragerdesigns auf Basis von Mikrorohren untersucht, die mit metallischen Drähten verwoben sind.

Die Ziele des Vorhabens sind die experimentelle Charakterisierung und die theoretische Beschreibung des Wärme- und Stoffübergangs an Drahtgeweben zur Bewertung der Eignung für verschiedene thermische Anwendungen.

Dazu sollen Fertigungstechnologien zur Herstellung gewebebasierter Wärmeübertragerstrukturen mit hoher Leistungsdichte bereitgestellt werden. Ferner soll auch untersucht werden, in wie weit eine solche Wärmeübertragerstruktur als Reaktor- oder Katalysatorstruktur für chemische Reaktionen verwendet werden kann.

Kern des Projektes ist ein von der Firma SPÖRL KG entwickeltes Herstellverfahren, bei dem Kapillarrohre in eine metallische Drahtstruktur eingewoben sowie stoffschlüssig verbunden werden.

Die Nutzung textiler Fertigungsverfahren zur Fertigung von Komponenten für die Wärmeübertragung schafft neue geometrische Gestaltungsmöglichkeiten und die Umsetzung besonderer Eigenschaften wie hohen Wärmeübergängen an der Oberfläche und einer homogenen Temperaturverteilung.

Die durchströmbaren Gewebeelemente werden weiterführend von der MAHLE GmbH zu einem Wärmeübertrager integriert und gemeinsam mit den Partnern für verschiedene Anwendungen bewertet.

Am Fraunhofer ISE steht die Vermessung und Bewertung von Wärmeübertragern für die Anwendung als Luft-Wasser-Wärmeübertrager und als wärmeübertragende Struktur in einem Latentwärmespeicher im Mittelpunkt. Dazu erfolgt die Dimensionierung und experimentelle Charakterisierung auf der Komponentenebene.

Diese wird durch die Analyse der Transportmechanismen mittels simulationsbasierter Identifikation der Wärme- und Stoffübergangs- sowie Druckverlustcharakteristik der Strukturen und die experimentelle Überprüfung der Gesetzmäßigkeiten und Modellregeln flankiert. Die simulationsbasierten Arbeiten erfolgen in enger Abstimmung mit der Universität Stuttgart und der MAHLE GmbH.