View/Open - JUWEL - Forschungszentrum Jülich
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98 5 Medienverteilung im Zellstapel<br />
3000<br />
2500<br />
Betriebsdruck: 2 bar<br />
Experiment<br />
Zelldruckverlust [Pa]<br />
2000<br />
1500<br />
1000<br />
500<br />
Referenzpunkt<br />
o<br />
linearer<br />
Ansatz<br />
0<br />
0,0 2,0x10 -5 4,0x10 -5 6,0x10 -5 8,0x10 -5 1,0x10 -4 1,2x10 -4<br />
Volumenstrom pro Zelle [m 3 /s]<br />
Bild 5.7: Druckverlust in einer Zelle als Funktion des Luftvolumenstroms (Dichte=1,9 kg/m³)<br />
normierter Volumenstrom<br />
(VZ/VZ,mittel) [-]<br />
.<br />
.<br />
1,06<br />
1,05<br />
1,04<br />
1,03<br />
1,02<br />
1,01<br />
1,00<br />
0,99<br />
0,98<br />
0,97<br />
0,96<br />
0,95<br />
U-Strömung<br />
Z-Strömung<br />
0 10 20 30 40 50<br />
Zelle [-]<br />
Bild 5.8: Vergleich des Verlaufs des normierten Volumenstroms über die Zellen für U- und Z-Strömung<br />
In Bild 5.8 ist die Volumenstromverteilung im Referenzzellstapel für eine U- und Z-förmige Strömungsführung<br />
gegenübergestellt. Aufgetragen ist der normierte Volumenstrom ( V ɺ<br />
Z<br />
/ V ɺ<br />
Z , mittel<br />
) der<br />
einzelnen Zellen. Mit ɺ ist der bei homogener Verteilung vorliegende Zellvolumenstrom<br />
V<br />
Z , mittel<br />
bezeichnet. Bei Zelle 1 befindet sich der Eintritt des Luftstroms in den Stapel. Im Fall der U-<br />
förmigen Strömungsführung wird die erste Zelle am besten und die letzte Zelle am schlechtesten<br />
mit Reaktanden versorgt. Der Volumenstromunterschied zwischen diesen beiden Zellen<br />
beträgt 3,5 %. Der nach Gleichung 5.15 berechnete Grad der Ungleichverteilung beträgt<br />
V ɺ * =3,4 %. Damit liegt die Medienverteilung im Referenzdesign bei U-förmiger Strömungs-
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