Der Einfluß elektrischer Felder auf den Wärmeübergang in Flüssigkeiten

Abstract

Es werden quantitative Messungen der Einwirkung elektrischer Felder auf den Wärmestrom durch Flüssigkeiten (Tetrachlorkohlenstoff, Hexan, Cyclohexan, Toluol, Chloroform und Äthyläther) mitgeteilt, und es wird die Abhängigkeit dieses Effektes von der Feldstärke und der Temperaturdifferenz untersucht. Eine Deutung läßt sich dadurch finden, daß — ebenso wie bei Gasen — durch Elektrostriktionswirkung wärmetransportierende Strömungen erzeugt werden. Eine exakte Berechnung der Zusammenhänge zu versuchen ist aussichtslos, da durch Überlagerung der Temperatur-, Strömungs- und elektrischen Felder viel zu verwickelte Verhältnisse auftreten. Benutzt man aber ein in der Wärmetechnik mit Erfolg benutztes Verfahren, das auf Ähnlichkeitsbetrachtungen beruht und mit dimensionslosen Kennzahlen rechnet (Gr, Pr, Nu), so lassen sich die beobachteten Erscheinungen mit ihrer komplizierten Abhängigkeit von den vielen Variablen weitgehend erfassen. Für die Wirkung des elektrischen Feldes wurde eine neue Kenngröße V eingeführt, die das Verhältnis des elektrischen zum thermischen Auftrieb angibt. Damit läßt sich die Gleichung Nuel= ƒ (Gr, Pr, V) ableiten. Die Form der Funktion ƒ wurde auf Grund physikalischer Überlegungen festgelegt. Auf diese Weise gelangt man zu einer experimentell gut bestätigten Gleichung, aus der für jedes beliebige Gas und für jede beliebige Flüssigkeit, soweit sie genügend isoliert, der Wärmeübergang im elektrischen Felde quantitativ berechnet werden kann.