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6.3 Vereinfachte Bestimmung der Blasengrößenverteilung im Rührkessel 127
die Blase das Scherfeld passiert. Die Endaufstiegsgeschwindigkeit
der von der Düse aufsteigenden Blase wird mit Hilfe von Abb. 5
abgeschätzt. Hat die Geschwindigkeit der Flüssigkeit einen Einfluss
auf die Aufstiegsgeschwindigkeit der Blase wie bei Einsatz der
Schrägblattrührer, werden die beiden Geschwindigkeiten überlagert
und die resultierende Geschwindigkeit der Blase w res der Berechnung
der Verweilzeit der Blasen im Scherfeld zu Grunde gelegt. Im Scherfeld
von Rushton-Turbinen ist dies nicht erforderlich (vgl. Kap. 5.3,
Abb. 46).
Mit der Höhe des Scherfeldes h SF kann die Verweilzeit einer Blase
im Scherfeld errechnet werden mit:
τ ɛ = h SF /w res . (88)
Mit dieser Vorgehensweise kann neben der Größenverteilung auch
die Anzahl der Blasenfragmente errechnet werden, die durch die Dispergierung
einer Primärblase gebildet werden. Dabei ist zu beachten,
dass eine instabile Blase nicht notwendigerweise so lange zerteilt
wird, bis sie eine auf ɛ max bezogene stabile Größe erreicht hat. Die
Blase zerfällt so lange, bis sie eine auf ɛ lok bezogene stabile Größe erreicht.
Dies ist der Fall, wenn sie den unmittelbaren Einflussbereich
des Rührers verlassen hat, oder wenn sie im Scherfeld so zerkleinert
wurde, dass sie eine stabile Größe erreicht hat.
Die globale Rührkesselströmung legt schließlich die sich im gesamten
Rührkessel einstellende Blasengrößenverteilung fest. Nur die Blasen,
deren Auftrieb geringer ist als die von der Flüssigkeit auf sie ausgeübte
Schleppkraft, können der Flüssigkeitsströmung zur Rührerebene
hin folgen. Größere Blasen verlassen den Rührkessel direkt.
6.3 Vereinfachte Bestimmung der Blasengrößenverteilung
im Rührkessel
Am Beispiel der in Kap. 4.7 gezeigten experimentell gewonnenen
Blasengrößenverteilung wird das vereinfachte Vorgehen bei der rechnerischen
Bestimmung der sich einstellenden Blasengrößenverteilung