Stabilitätsbetrachtungen von metallischen Bändern unter Einfluss von Düsenfeldern

Aufgrund steigender Abkühlraten in Kühlstrecken zur Wärmebehandlung von höherfesten Stahlwerkstoffen kann es zu unerwünschten Bandschwingungen kommen. Anhand experimenteller Aufbauten ist die Phänomenologie dieser Bandschwingungen und der Wärmeübergangskoeffizient untersucht worden. Das Band wird hierbei durch die Strömung breitbandig angeregt und reagiert in seinen Eigenmoden. Ab einem gewissen Düsendruck kommt es zu einer Resonanz zwischen Strömung und Bandschwingung, woraus große Bandschwingungen resultieren. Die relevanten Einflussgrößen auf die Bandschwingungen sind quantifiziert worden. Höhere Bandspannungen und eine dickere Banddicke führen zu einer Verringerung der Bandschwingungen. Längere ungeführte Bahnen sowie größere Schlitzbreiten der Düsen und größere Düsendrücke bewirken größere Bandschwingungen. Wird die Fluidleistung verringert, ohne dabei den Wärmeübergang zu beeinflussen, werden die Schwingungen reduziert. Dies ist durch die Zugabe von Wasserstoff in dem Kühlfluid sehr effektiv möglich.