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A model of droplet evaporation in a supercritical pressure environment; Modellierung des Tropfenverdunstungsprozesses bei ueberkritischem Umgebungsdruck

Thesis/Dissertation:

Abstract

Droplet evaporation in high temperature and high pressure environment has been investigated. In theoretical investigations of a further developed mathematical droplet evaporation model has been found the importance of the effects of non ideal gas behavior for the calculation of the mole or mass fraction for the vapor-liquid equilibrium at the droplet boundary and the effects of real enthalpy of vaporization. Therefore in a high pressure environment the effect of absorption is very important. Physical properties have to be calculated as a function of temperature and pressure. In order to make experiments a high pressure and high temperature experimental apparatus has been developed, in which the evaporation of a single heptane droplet in nitrogen gas environment could be observed and droplet size-time and temperature-time histories could be measured. The environmental gas pressure range was p{sub Umg}=2-100 bar and the ambient gas temperature range was T{sub Umg}=296-773 K. The theoretical and experimental results, also the experimental results of earlier experimentators, were in excellent correspondence. (orig.) [Deutsch] Die vorliegende Arbeit untersucht die Tropfenverdunstung in einer ruhenden Hochdruck- und Hochtemperaturatmosphaere. Zur theoretischen Simulation des Tropfenverdunstungsprozesses wird eine Modellierung unter Beruecksichtigung der wesentlichen Einflussfaktoren, insbesondere derer des Hochdrucks, weiterentwickelt. Theoretische Entwicklungen und Untersuchungen haben  More>>
Authors:
Publication Date:
Dec 01, 1993
Product Type:
Thesis/Dissertation
Report Number:
DLR-FB-93-54
Reference Number:
SCA: 420400; 330100; PA: DE-94:0GP855; EDB-95:023916; SN: 95001314841
Resource Relation:
Other Information: TH: Diss. (Dr.-Ing.); PBD: Dec 1993
Subject:
42 ENGINEERING; 33 ADVANCED PROPULSION SYSTEMS; DROPLETS; EVAPORATION; JETS; MATHEMATICAL MODELS; CRITICAL PRESSURE; HIGH PRESSURE; COMBUSTION CHAMBERS; INTERNAL COMBUSTION ENGINES; SIMULATION; MOCKUP; PHASE TRANSFORMATIONS; ENTHALPY; THERMODYNAMICS; HEAT TRANSFER; 420400; 330100; HEAT TRANSFER AND FLUID FLOW
OSTI ID:
10108677
Research Organizations:
Deutsche Forschungsanstalt fuer Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Hardthausen am Kocher (Germany). Inst. fuer Chemische Antriebe und Verfahrenstechnik; Technische Univ. Braunschweig (Germany). Fakultaet fuer Maschinenbau und Elektrotechnik
Country of Origin:
Germany
Language:
German
Other Identifying Numbers:
Journal ID: ISSN 0939-2963; Other: ON: DE95733253; TRN: DE94GP855
Availability:
OSTI; NTIS (US Sales Only)
Submitting Site:
DE
Size:
162 p.
Announcement Date:
Jun 30, 2005

Thesis/Dissertation:

Citation Formats

Olthoff, P. A model of droplet evaporation in a supercritical pressure environment; Modellierung des Tropfenverdunstungsprozesses bei ueberkritischem Umgebungsdruck. Germany: N. p., 1993. Web.
Olthoff, P. A model of droplet evaporation in a supercritical pressure environment; Modellierung des Tropfenverdunstungsprozesses bei ueberkritischem Umgebungsdruck. Germany.
Olthoff, P. 1993. "A model of droplet evaporation in a supercritical pressure environment; Modellierung des Tropfenverdunstungsprozesses bei ueberkritischem Umgebungsdruck." Germany.
@misc{etde_10108677,
title = {A model of droplet evaporation in a supercritical pressure environment; Modellierung des Tropfenverdunstungsprozesses bei ueberkritischem Umgebungsdruck}
author = {Olthoff, P}
abstractNote = {Droplet evaporation in high temperature and high pressure environment has been investigated. In theoretical investigations of a further developed mathematical droplet evaporation model has been found the importance of the effects of non ideal gas behavior for the calculation of the mole or mass fraction for the vapor-liquid equilibrium at the droplet boundary and the effects of real enthalpy of vaporization. Therefore in a high pressure environment the effect of absorption is very important. Physical properties have to be calculated as a function of temperature and pressure. In order to make experiments a high pressure and high temperature experimental apparatus has been developed, in which the evaporation of a single heptane droplet in nitrogen gas environment could be observed and droplet size-time and temperature-time histories could be measured. The environmental gas pressure range was p{sub Umg}=2-100 bar and the ambient gas temperature range was T{sub Umg}=296-773 K. The theoretical and experimental results, also the experimental results of earlier experimentators, were in excellent correspondence. (orig.) [Deutsch] Die vorliegende Arbeit untersucht die Tropfenverdunstung in einer ruhenden Hochdruck- und Hochtemperaturatmosphaere. Zur theoretischen Simulation des Tropfenverdunstungsprozesses wird eine Modellierung unter Beruecksichtigung der wesentlichen Einflussfaktoren, insbesondere derer des Hochdrucks, weiterentwickelt. Theoretische Entwicklungen und Untersuchungen haben gezeigt, dass Einfluesse des realen Hochdruckverhaltens fuer die Berechnung des Mol- bzw. Masseanteils fuer das Gas-Fluessigkeits-Gleichgewicht an der Tropfengrenzflaeche sowie die entsprechende reale Enthalpiedifferenz beruecksichtigt werden muessen. Involviert ist auch die damit einhergehende Absorption des Umgebungsfluids in die Tropfenoberflaeche. Stoffdaten der betrachteten Fluide muessen als Funktion von Temperatur und Druck approximiert werden. Zur experimentellen Verifikation wurde ein Hochdruck-Hochtemperatur-Versuchsstand entwickelt, in dem die Verdunstung von Heptantropfen in einer Stickstoffumgebung beobachtet und durch Tropfengroessen/Zeit- und Tropfentemperatur/Zeit-Charakteristika vermessen wurde. Der Systemdruck variierte im Bereich von p{sub Umg}=2-100 bar und die Systemtemperatur im Bereich von T{sub Umg}=296-773 K. Vergleiche zwischen theoretischer Modellierung und den eigenen experimentell gewonnenen Daten sowie auch denen von frueheren Experimentatoren zeigen nunmehr eine exzellente Uebereinstimmung. (orig.)}
place = {Germany}
year = {1993}
month = {Dec}
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