Radomski, K: Theoretische und experimentelle Analyse von Dos

Phase. Dieses Konzept ermöglicht eine genaue Implementierung der Grundgleichungen ohne Einschränkung des physikalischen Modells und eine zweidimensionale Berechnung des Wärme- und Stofftransports, die aufgrund des radialen Wärmeeintrags und mehrdirektionaler Strömungen in porösen Feststoffstrukturen für eine vollständige Abbildung des Systems erforderlich ist. Mit Hilfe der Simulation konnte der Grenzwert für den kapillar transportierten Flüssigkeitsvolumenstrom, der für die Sicherstellung der Flüssigkeitsversorgung und damit für die Aufrechterhaltung der Verdampfung von grundlegender Bedeutung ist, durch Bestimmung der Strömungsgeschwindigkeiten und der kapillaren Aufstiegshöhe ermittelt und experimentell validiert werden. In Bezug auf die Verdampfung konnte weiterhin gezeigt werden, dass eine stabile Siedefront grundsätzlich erreicht werden kann. Die Verdampfung findet anfänglich genau an der Kontaktfläche zwischen dem Glas- und dem Metallsinter statt. Mit zunehmendem Wärmeeintrag in den Verdampfer nehmen die Temperaturgradienten und der konduktive Wärmestrom im Glassinter jedoch immer mehr zu. Diese Tendenz führt zu einer Verschiebung der Verdampfungsfront in Richtung des Glassinters. Der Vorgang resultiert aufgrund der relativ schlechten Wärmeleitung im Glassinter in einer Zunahme des Verlustwärmestroms bei stagnierender oder abnehmender Dampfproduktion. Der negative Effekt der Siedefrontverschiebung wird durch das Vorliegen eines Beatmungsdrucks bzw. eines Überdrucks am Verdampferausgang noch zusätzlich verstärkt. Die entwickelten Modellgleichungen zeigen in Bezug auf die Aufstiegshöhe und den produzierten Dampfmassenstrom eine gute Übereinstimmung mit den experimentellen Ergebnissen. Auf der Grundlage dieser Erkenntnisse konnten Optimierungsmaßnahmen abgeleitet und beim Aufbau weiterer Funktionsmuster konstruktiv umgesetzt werden. Mit Hilfe der neuen Funktionsmuster konnte gezeigt werden, dass die erforderlichen Dampfmassenströme sowohl bei der Verdampfung von Wasser, als auch bei der Verdampfung von Narkosemitteln erreicht werden können.