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Raumfahrttechnik paradox: Abkühlung von Systemkomponenten durch siedende Bläschen

In das so genannte Bläschensieden beschert der modernen Raumfahrttechnik derzeit große Hoffnungen. Zur weiteren Erforschung dieser Technologien brachte der Shuttle "Discovery" kürzlich ein neues Experiment zur Internationalen Raumstation ISS: das Nucleate Pool Boiling Experiment, kurz NPBX genannt.

Beim "nucleate boiling" (Bläschensieden) wird ein von einer kühleren Flüssigkeit umgebendes Medium - in diesem Fall ein Aluminiumplättchen - zunächst erhitzt. Im vorliegenden Experiment entstehen in fünf Hohlräumen dann kleine Bläschen, welche die Wärmeenergie äußerst effektiv in die kühlere Flüssigkeit ableiten.

Mittelfristig kann diese Technologie zur Kostensenkung beitragen, weil die benötigten Komponenten im Vergleich zur herkömmlichen Kühltechnik kleiner und leichter sind. Mögliche Anwendungsgebiete betreffen den Umgang mit Kryogenen, die Wärmeregulation und die Lebenserhaltungssysteme, sowie die Energieerzeugung.


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WebReporter: alphanova
Rubrik:   Wissenschaft
Schlagworte: Raumfahrt, Kühlung, Abkühlung, Bläschen
Quelle: www.astropage.eu

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8 User-Kommentare Alle Kommentare öffnen

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01.03.2011 12:07 Uhr von alphanova
 
+11 | -4
 
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Klingt auf den ersten Blick wirklich paradox, ergibt aber bei näherer Betrachtung durchaus Sinn, wenn die Wärmeableitung durch die Bläschen unter schwerelosen Bedingungen so effektiv ist. Man darf auf die Ergebnisse der Experimente gespannt sein.
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01.03.2011 12:40 Uhr von phoqueman
 
+2 | -0
 
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ich versteh das grad nicht: im auftriebsterm steckt doch die gewichtskraft mit drin, wieso soll blasensieden dann in schhwerelosigkeit so effektiv sein?
bzw wie wird die heiße dampfblase dann von der zu kühlenden fläche wegtransportiert?
da brauchts doch ne schwere für?
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01.03.2011 13:13 Uhr von alphanova
 
+1 | -1
 
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@phoqueman: hier mal eine Beschreibung, wie das im Prinzip abläuft:

http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/...
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01.03.2011 14:27 Uhr von little_skunk
 
+3 | -0
 
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@phoqueman: Die Kühlflüssigkeit alleine würde die Wärme nicht schnell genug abtransportieren. Die Oberfläche ist zu klein und im Weltraum hat man das Problem, dass die erwärmte Flüssigkeit nicht aufsteigt. Die Gasblasen würde sich ebenfalls nicht wegbewegen aber sie haben eine größere Oberfläche und können dadurch die Wärme schnell genug abgeben. Die Gasblase verflüssigt sich wieder und das Spiel gebinnt vor Vorne. Die Gasblase soll nur die Kontaktfläche zur Kühlflüssigkeit erhöhen.
Hässlich wird es wenn die Gasblasen die Wärme nicht schnell genug abgeben kann und sich nicht verflüssigt. Dann würde früher oder später eine große Gasblase das zu kühlende Objekt komplett einschließen. Der Kühleffekt ist dann von einen auf den anderen Augenblick komplett hinüber. Das gibt dann ein unschönes Ende. Daher müssen die Forscher die magische Grenze genau berechnen. So wie ich das verstanden habe, ist das das Ziel der Forscher. Sie wollen alles genau vorausberechnen können.
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01.03.2011 14:28 Uhr von tsuyo
 
+2 | -0
 
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Hat das Sieden: nicht mit dem Druck zu tun in der sich die Flüssigkeit beinhaltet?

Wasser fängt bei 18C° an zu Sieden, wenn man es in einen Raum stellt und die komplette Luft im Raum aussaugt.
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01.03.2011 15:08 Uhr von alphanova
 
+3 | -0
 
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@Klaus Ch. Wein: hm der Satz wurde vom Checker geändert.
Mein Satz lautete: "In das so genannte Bläschensieden setzt die moderne Raumfahrttechnik derzeit große Hoffnungen."

klassischer Fall von Verschlimmbesserung :-/
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01.03.2011 17:12 Uhr von GhostMaster37083
 
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Ich will ja nicht pingelig sein. Aber heisst es nicht DAS Shuttle ?
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01.03.2011 17:55 Uhr von alphanova
 
+0 | -0
 
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@ghostmaster: geht beides ;)

http://www.duden.de/...

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