Hrg. Andreas Mittermair,
"Charakterisierung des Wärmeübergangs bei forcierter Kühlung"
, 7-2016
Original Titel:
Charakterisierung des Wärmeübergangs bei forcierter Kühlung
Sprache des Titels:
Deutsch
Original Kurzfassung:
Zum kontrollierten Abkühlen beim Stranggießen von Stahl wird in der Sekundärkühlung eine Spritzwasserkühlung verwendet. Die Kühlung beeinflusst maßgeblich die spätere Qualität des Produkts. Aus diesem Grund soll der Wärmeübergang bei der Spritzkühlung näher untersucht werden. Dazu wird ein Messkonzept entwickelt, das die Messung des Wärmeübergangskoeffizienten zur Charakterisierung von Wasserdüsen erlaubt.
Das realisierte Konzept verwendet eine Messung bei instationären Verhältnissen, d.h. eine zuvor aufgeheizte Probe wird kurzzeitig abgekühlt. Innerhalb der Probe, bzw. nahe der Oberfläche, befinden sich Sensoren, die die Temperatur beim Abkühlen aufzeichnen. Aus diesen Temperaturverläufen lassen sich, bei bekannten Materialparametern, die Verhältnisse an der Oberfläche und damit der Wärmeübergangskoeffizient bestimmen. Eine Heizung dient dazu, die Probe auf die geforderte Starttemperatur von etwa 1300°C aufzuheizen.
Neben den theoretischen Untersuchungen, wie z. B. der Einfluss der Dynamik der verwendeten Thermoelemente, werden auch Probekörper aus hoch wärmeleitender Keramik hergestellt. Sowohl Probenmaterial an sich, als auch das Messkonzept im Allgemeinen wird auf seine Eignung und Funktion getestet. Dazu wurden Abkühlversuche durchgeführt und ausgewertet.
Sprache der Kurzfassung:
Deutsch
Englischer Titel:
Characterisation of the heat transfer for forced cooling
Englische Kurzfassung:
For the controlled cooling during the continuous casting of steel, spray cooling is used in the secondary cooling stage. The quality of the produced steel is significant influenced by the cooling regime itself. For this reason, the heat transfer of the spray cooling stage should be investigated in detail. For this purpose, a concept to measure the heat transfer coefficient should be developed.
The realized concept is based on a method using instationary conditions, i.e., a previously heated probe is cooled down for a short period of time. Within the probe, but located close to the measurement surface, there are some sensors that observe the temperature during the cooling phase. With known material parameters the conditions at the surface and furthermore the heat transfer coefficient can be estimated. An integrated heater is used to heat the probe to temperatures up to 1300°C.
Besides theoretical investigations, like studying the dynamic behavior of the used thermocouples, probes out of high thermal conductive ceramic were made. The material of the probe as well as the concept in general are proofed for their function and suitability.