Konvektionserzeugung durch ein elektrisches Feld in einem Zylinderspalt unter Schwerelosigkeit



In Mikropumpen, Dosiersystemen, oder Wärmetauschern werden zur Strömungskontrolle elektrische Felder genutzt. Im Rahmen des Parabelflugexperimentes  wird der Einfluss eines elektrohydrodynamischen Kraftfeldes auf den Wärme- und Stofftransport in einem mit Flüssigkeit gefülltem Zylinderspalt untersucht.

Den Zylinderspalt  realisieren die Forscher dabei durch die konzentrische Anordnung von zwei Zylindern unterschiedlichen Durchmessers. Die Anordnung wird im Innern beheizt und von außen gekühlt. Da die Wissenschaftler eine dielektrische Flüssigkeit verwenden, wird durch Anlegen einer Hochspannung zwischen Innen- und Außenzylinder ein Kraftfeld erzeugt.
 
Unter den Bedingungen auf der Erde stört dieses Feld lediglich die Stabilität der Konvektions-Strömung im Spalt, die sich aufgrund von Temperaturunterschieden ausbildet. Unter Schwerelosigkeit entfällt das Kraftfeld der Erdanziehung. Das durch die Hochspannung aufgebaute Zentral-Kraftfeld ist dann allein ausschlaggebend für das Entstehen der Konvektionsbewegung. Das Parabelflugexperiment liefert damit einen Beitrag, um die Effektivität des künstlichen Kraftfeldes zu untersuchen und mögliche technische Anwendungen zu diskutieren.


Kontakt
Prof. Christoph Egbers
Lehrstuhl für Aerodynamik und Strömungslehre
, Brandenburgische Technische Universität Cottbus
Tel: +49 355 69 4868

E-Mail: egbers@tu-cottbus.de
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