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000964016 001__ 964016 000964016 005__ 20230921131504.0 000964016 0247_ $$2HBZ$$aHT030351510 000964016 0247_ $$2Laufende Nummer$$a42450 000964016 0247_ $$2datacite_doi$$a10.18154/RWTH-2023-08098 000964016 037__ $$aRWTH-2023-08098 000964016 041__ $$aEnglish 000964016 082__ $$a620 000964016 1001_ $$0P:(DE-588)1207845949$$aAkermann, Kevin$$b0$$urwth 000964016 245__ $$aLarge-eddy simulation of turbulent heat transfer and particle deposition in helically ribbed pipes$$cKevin Akermann$$honline, print 000964016 246_3 $$aLarge-Eddy Simulation des turbulenten Wärmetransports und der Partikelablagerung in spiralförmig strukturierten Rohren$$yGerman 000964016 260__ $$aDüren$$bShaker Verlag$$c2023 000964016 300__ $$a1 Online-Ressource : Illustrationen, Diagramme 000964016 3367_ $$02$$2EndNote$$aThesis 000964016 3367_ $$0PUB:(DE-HGF)11$$2PUB:(DE-HGF)$$aDissertation / PhD Thesis$$bphd$$mphd 000964016 3367_ $$2BibTeX$$aPHDTHESIS 000964016 3367_ $$2DRIVER$$adoctoralThesis 000964016 3367_ $$2DataCite$$aOutput Types/Dissertation 000964016 3367_ $$2ORCID$$aDISSERTATION 000964016 502__ $$aDissertation, RWTH Aachen University, 2023$$bDissertation$$cRWTH Aachen University$$d2023$$gFak04$$o2023-05-15 000964016 500__ $$aVeröffentlicht auf dem Publikationsserver der RWTH Aachen University 000964016 5203_ $$aRaue Oberflächen auf der inneren Rohrwand beeinflussen nicht nur die Wärmeübertragung und den anfallenden Druckverlust, sondern auch die Anfälligkeit des Rohres für Feststoffablagerungen. Obwohl Partikelanhäufungen auf der wärmeübertragenden Fläche ein großes Problem während des Betriebs von Wärmeüberträgern darstellen, werden neue, weiter verbesserte Rohre hauptsachlich mit Bezug auf die Wärmeübertragung und des Druckverlusts entwickelt und nicht hinsichtlich der Partikelablagerungen. Um erfolgreiche Gegenmaßnahmen gegen Ablagerungen ergreifen zu können ist es notwendig mehr Informationen über Partikelablagerungen in strukturierten Rohren zu sammeln. Ergebnisse von detaillierten numerischen Mehrphasensimulationen können hierfür eingesetzt werden, wodurch sich der Entwicklungsprozess mit Hinblick auf Partikelablagerungen unterstutzen lasst. In der vorliegenden Arbeit werden deshalb Rohre mit unterschiedlich geformten Oberflachen numerisch, in Bezug auf sowohl Wärmeübertragung und Druckverlust als auch auf die Anfälligkeit auf Partikelablagerungen, untersucht. Large-Eddy Simulationen der Strömung innerhalb der strukturierten Rohre wurden durchgeführt und die Ergebnisse der Strömungen, der übertragenden Warme und der Partikelablagerungen sind im Detail untersucht. Es wird gezeigt, dass die geometrische Struktur der Wand einen signifikanten Einfluss auf die Physik der Strömung und des Partikeltransports hat. Die Ergebnisse zeigen zudem, dass die Wahl bestimmter geometrischer Parameter dazu beitragen kann die Verschmutzung durch Partikelablagerungen zu verringern.$$lger 000964016 520__ $$aStructured surfaces on the inner pipe wall affect not only the heat transfer and pressure loss, but also the susceptibility of the pipe to solid deposit. Although accumulations of solids on heat transfer surfaces are a major concern during the operation of heat exchangers, new, further enhanced roughened pipes are mostly developed with regard to heat transfer and pressure loss, neglecting particle deposition. In order to provide successful countermeasures against fouling, it is necessary to obtain more information on particle deposition on structured pipe walls. Results of detailed numerical multiphase simulations can be used to support the development process of internally structured pipes in terms of solid deposit. Therefore, several differently shaped helically rib-roughened pipes are numerically investigated in the present work with regard to heat transfer, to pressure loss, and to their susceptibility to solid deposit. Large-eddy simulations of the flow through structured pipes have been performed and the results of the fluid statistics, heat transfers, and particle statistics are presented in detail. It is shown that the geometrical structure of the wall significantly affects the physics of the fluid flow and the solid particle transport. The results further show that the choice of certain geometrical parameters can help to mitigate particulate fouling.$$leng 000964016 591__ $$aGermany 000964016 653_7 $$aEuler-Lagrange 000964016 653_7 $$aGrobstruktursimulation 000964016 653_7 $$aLarge-Eddy Simulation 000964016 653_7 $$aMehrphasenströmung 000964016 653_7 $$aPartikeltransport 000964016 653_7 $$aWärmeübertragung 000964016 653_7 $$aheat transfer 000964016 653_7 $$aparticle transport 000964016 653_7 $$aturbulent flow 000964016 653_7 $$aturbulente Strömung 000964016 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00681$$aSchröder, Wolfgang$$b1$$eThesis advisor$$urwth 000964016 7001_ $$0P:(DE-82)IDM00362$$aKneer, Reinhold$$b2$$eThesis advisor$$urwth 000964016 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/964016/files/964016.pdf$$yOpenAccess 000964016 8564_ $$uhttps://publications.rwth-aachen.de/record/964016/files/964016_source.zip$$yRestricted 000964016 909CO $$ooai:publications.rwth-aachen.de:964016$$pdnbdelivery$$pdriver$$pVDB$$popen_access$$popenaire 000964016 915__ $$0StatID:(DE-HGF)0510$$2StatID$$aOpenAccess 000964016 9141_ $$y2023 000964016 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-588)1207845949$$aRWTH Aachen$$b0$$kRWTH 000964016 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00681$$aRWTH Aachen$$b1$$kRWTH 000964016 9101_ $$0I:(DE-588b)36225-6$$6P:(DE-82)IDM00362$$aRWTH Aachen$$b2$$kRWTH 000964016 9201_ $$0I:(DE-82)415110_20140620$$k415110$$lLehrstuhl für Strömungslehre und Aerodynamisches Institut$$x0 000964016 961__ $$c2023-09-20T15:57:49.675653$$x2023-08-21T13:05:54.000030$$z2023-09-20T15:57:49.675653 000964016 9801_ $$aFullTexts 000964016 980__ $$aI:(DE-82)415110_20140620 000964016 980__ $$aUNRESTRICTED 000964016 980__ $$aVDB 000964016 980__ $$aphd