urn:nbn:de:hbz:468-20120706-102427-5 - Bergische Universität ...

Vorgehensweise
Die Erstellung eines Versuchsstandes zur Ermittlung der Fließfähigkeit erforderte den
aktuellen Stand der Wissenschaft. Dazu wurden die Information zu bisher genutzten
Aufbauten, insbesondere deren Ergebnisse und Erfahrungen bei der Durchführung der
Untersuchungen gesammelt und ausgewertet. Durch die Weiterentwicklung und insbesondere
die Anforderung, auch höher verschäumten Schaum zu beurteilen, mussten die Erkenntnisse
übertragen und die Aufbauten dementsprechend an die Erwartungen angepasst werden. Auf
dieser Basis orientierte sich der erste Versuchsaufbau an einem Modell aus den 50er Jahren,
welches bereits mehrfach eingesetzt und in den 90er Jahren noch einmal weiterentwickelt
wurde. Damit konnten jedoch, zumindest bei hohen Verschäumungszahlen, keine
verwertbaren Ergebnisse erzielt werden. Ein erneuter konstruktiver Umbau (siehe Abschnitt
6.1.5), insbesondere des Schaumbehälters, erbrachte Erfolg, sodass bereits optisch
Unterschiede im Auslaufverhalten zu erkennen waren.
Eine weitere Grundvoraussetzung für die Anwendung und Übertragbarkeit der erwarteten
Erkenntnisse war, einen geeigneten Schaumerzeuger zu entwickeln, mit dem im begrenzten
Labormaßstab realitätsnaher Schaum in ausreichend kleinen Mengen hergestellt werden
konnte. Als Basis dafür wurde ein mobiler Schaumerzeuger genutzt, wie er bei RWE-Power
zum Einsatz kommt. Dieser wurde für die Versuche durch konstruktive Maßnahmen
optimiert, um damit die gewünschte Schaumkonsistenz zu erreichen. Durch den Austausch
der Schaumsiebe können so mit einem Schaumerzeuger verschiedene Schaumstrukturen unter
ansonsten gleichen Randbedingungen realisiert werden. Somit konnten fünf Schäume mit
annähernd gleicher Verschäumungszahl, jedoch unterschiedlicher Blasenstruktur auf dem
Versuchsaufbau verglichen werden.
Dabei tritt der Schaum, wie in Abschnitt 6.2.5 beschrieben, aus einem Behälter aus und breitet
sich über eine ebene Fläche aus. Der zeitliche Verlauf wird von einer Digitalkamera
aufgenommen, deren Bildsequenzen später am Computer ausgewertet werden. Durch
Ermittlung der vom Schaum bedeckten Fläche je Zeiteinheit, konnte eine Aussage über das
Ausbreitungs- und Fließverhalten der fünf unterschiedlichen Schäume getroffen werden.
Um Einflussfaktoren näher bestimmen zu können und ein Bild der Schaumstruktur zu
erhalten, wurden zu jedem Durchgang Proben auf einer Petrischale entnommen und
eingescannt (siehe Abschnitt 6.1.3). Dabei zeigte sich jedoch, dass diese (zweidimensionale)
Möglichkeit noch kein aussagekräftiges Bild der tatsächlichen Blasenzusammensetzung ergibt
und durch andere, räumliche Auswertungsmethoden erfolgen muss.
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