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5.3 Bewertung der Ergebnisse 110
• Keiner der in der Literatur vorgeschlagenen Werte für die Proportionalitätskonstante
K We in Gl. 36 kann in dieser Arbeit experimentell
betätigt werden.
• Wesentliche Einflussgrößen auf den Sauterdurchmesser werden
bei dessen Berechnung mit Gl. 36 nicht berücksichtigt.
Die Überlegungen, die zur Berechnung des Sauterdurchmessers nach
Gl. 36 führen, berücksichtigen weder den Einfluss der Primärblasengröße
auf den Sauterdurchmesser noch gehen sie auf die Blasendispergierung
selbst, also auf die Anzahl und die Größe der bei der Zerteilung
entstehenden Blasenfragmente und das globale Strömungsfeld
im Rührkessel ein (vgl. Kap. 2.2). Das erklärt die deutlich voneinander
abweichenden Angaben für die Konstante K We in Gl. 36 in der
Literatur (vgl. Tab. 4).
Die in dieser Arbeit durchgeführten Messungen zeigen, dass sowohl
der Primärblasendurchmesser als auch die Viskosität der Flüssigkeit,
die Größe des durch den Rührvorgang induzierten turbulenten Scherfeldes
und die globale Strömung der Flüssigkeit berücksichtigt werden
muss, um den sich einstellenden Sauterdurchmesser bestimmen
zu können. In Abb. 46 sind die globalen Strömungsfelder der Flüssigkeit
der drei untersuchten Rührer sowie die jeweils induzierten turbulenten
Scherfelder, in denen die Blasen dispergiert werden (weiße
Rechtecke), schematisch dargestellt. Anhand der in die Strömungsfelder
eingezeichneten Blasen werden die Wirkmechanismen der einzelnen
Einflussgrößen erklärt.
Die Größe des induzierten Scherfeldes ist ein Indiz dafür, wie stark
die lokale Energiedissipationsrate ɛ lok von der mittleren Energiedissipationsrate
¯ɛ abweicht (vgl. Kap. 2.1). Je kleiner die Regionen potenzieller
Blasenzerteilung sind, desto größer ist das Verhältnis ɛ lok /¯ɛ
und desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass eine Blase zerteilt
wird. Auf der anderen Seite bewirkt ein großes Scherfeld, dass die
Verweilzeit der Blase in dieser Region hoch ist und damit auch die
Anzahl der Blasenzerfälle.
Die Hochgeschwindigkeitsaufnahmen zeigen, dass sich die Größen
der im Scherfeld einer Rushton-Turbine entstehenden Blasenfrag-