Technische Universität Hamburg-Harburg Institut M-21 21071 Hamburg Wärmeübergang und Druckverlust in generischen Bauteilen einer Fahrzeugkälteanlage Hintergrund Gemäß einer EU-Richtlinie müssen ab 2017 alle neu zugelassenen Pkw mit einem Kältemittel ausgestattet sein, welches einen GWP-Wert (Global Warming Potential) von weniger als 150 aufweist. Der bisher üblicherweise in Fahrzeugkälteanlagen verwendete Fluorkohlenwasserstoff R-134a kann somit nicht mehr eingesetzt werden. Eine mögliche Alternative liegt in der Verwendung des natürlichen Kältemittels CO2 (R-744). Am Institut für Thermofluiddynamik werden in einem Forschungsprojekt gemeinsam mit der Daimler AG Wärmeübergang und Druckverlust an generischen Bauteilen einer Fahrzeugkälteanlage untersucht. Als Kältemittel wird R-744 verwendet. Experimentelle und numerische Untersuchungen mit R-744 Für die experimentellen Untersuchungen wird dazu ein CO2 -Versuchsstand geplant und aufgebaut. Druckverlust und Wärmeübergänge unterscheiden sich aufgrund der thermophysikalischen Eigenschaften von CO2 deutlich von heute verwendeten Kältemitteln. Daher sollen generische Bauteile, wie bspw. ein Einzelrohr oder ein Rohrbogen, untersucht werden. Diese Bauteile stellen die kleinste Einheit von Komponenten einer Kälteanlage dar. Air Conditioning Library, Dymola Für die numerische Untersuchung von Kältekreisen werden üblicherweise 1D-Systemsimulationstools eingesetzt. Im Bereich der Fahrzeugkälteanlagen wird von Automobilherstellern und Zulieferern die Modelica-Bibliothek Air Conditioning Library genutzt. Für Rohrströmungen ist eine eindimensionale Näherung in der Regel ausreichend. Da jedoch insbesondere der Phasenwechselvorgang des Kältemittels sehr komplex ist, soll im Rahmen des Forschungsprojekts untersucht werden, ob eine Abbildung dieser Teilprozesse mit 3D-Feldsimulationen möglich und sinnvoll ist. Verdampferrohr, ANSYS Fluent Dazu wird mit dem CFD-Programm ANSYS Fluent ein Modell für die Kältemittelverdampfung entwickelt. Anschließend soll das Strömungsfeld eines einzelnen Verdampferrohrs untersucht werden. Mit Hilfe der Ergebnisse dieser Strömungssimulation können dann Modelle der Systemsimulation verbessert werden. Die Möglichkeit einer Kopplung beider Simulationstools wird ebenfalls untersucht. Ansprechpartner: Christoph Subei, M.Sc., Gebäude K, Raum 2541, Tel.: 040-42878-3304, E-Mail: [email protected]