Der Siedeeffekt an Mikrostrukturen

Mikrostrukturierte Oberflächen auf den Innenwänden der Kühlplatte tragen zu einer erheblichen Verbesserung des Siedeprozesses bei. Hohe Wärmemengen lassen sich mit Hilfe der Mikrostrukturen auch bei geringen Temperaturdifferenzen effizient abführen. Zwischen den Mikrorauigkeiten verweilen Dampfreste, aus denen während des Siedeprozesses ständig neue Dampfblasen herauswachsen. Da die Mikroräume untereinander verbunden sind und eine hohe Kapillarität besitzen, kann das Kältemittel von allen Seiten permanent nachrücken und die Dampfblasenkeime mit der notwendigen Flüssigkeitsmenge versorgen, siehe unten. Mikrostrukturen können mit Hilfe unterschiedlicher Techniken erzeugt werden, zu nennen sind Oberflächenbearbeitungen durch feinmechanische Fräser, Laser- und Elektronenstrahltechniken, Methoden der Ionen- und Partikelstrahlung und Galvanoformungsprozesse.

Dampfreste zwischen den Strukturelementen bilden die Keimstellen, aus denen neue Siedebläschen herauswachsen und dann in schneller Abfolge abreißen können.
Al-Kühlplatte mit Mikrostrukturen während des Siedeprozesses von SES36.
Die elektronenmikroskopische Aufnahme, zeigt eine pinartige Mikrostruktur mit Durchmessern dPin = 3 µm.

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