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6.3 Vereinfachte Bestimmung der Blasengrößenverteilung im Rührkessel 128 schrittweise durchgeführt. Die an dem untersuchten Betriebspunkt eingestellten Parameter sind in Tab. 8 zusammengefasst: Tabelle 8: Betriebsparameter des Betriebspunktes. Rührerart Rührerdurchmesser Ruston-Turbine d R =40mm Newtonzahl (turbulent) Ne =5, 4 Rührerdrehzahl Viskosität der Flüssigkeit n = 500 U/min η L =2mPas Dichte der Flüssigkeit ρ L = 1102 kg/m 3 Oberflächenspannung Düsendurchmesser zugeführter Gasvolumenstrom Temperatur der Flüssigkeit σ =0, 044 N/m d D =0, 5 mm ˙V G =12, 7l/h T L =20 ◦ C Die Auswertung der an diesem Betriebspunkt aufgenommenen Hologramme liefert die in Tab. 9 zusammengefassten Ergebnisse: Tabelle 9: Ergebnisse der Hologrammauswertung. Blasenanzahl N ges = 9281 mittlerer Blasendurchmesser Sauterdurchmesser der Blasen Primärblasendurchmesser d 0,50 =0, 96 mm d 32 =1, 91 mm d 0 =5, 24 mm Die bei der Zerteilung einer Primärblase entstehende Tochterblase kann maximal das halbe Volumen der Primärblase annehmen. Damit erhält man mit Gl. 71 für den maximalen Durchmesser der Tochterblasen: d ′ max =0, 5 1/3 d 0 =0, 793 · 5, 24mm =4, 16 mm. Die bei der Auswertung dieses Betriebspunktes erhaltene Summenkurve des Blasenvolumens (Abb. 32) beinhaltet sowohl die Tochterals auch die Primär- bzw. Restblasen. Bei Kenntnis des maximalen Tochterblasendurchmessers kann diese Summenkurve aufgeteilt
6.3 Vereinfachte Bestimmung der Blasengrößenverteilung im Rührkessel 129 werden in eine Summenkurve des Tochterblasenvolumens und eine des Primär- bzw. Restblasenvolumens. Die beiden dabei erhaltenen Summenkurven sind in Abb. 53 aufgetragen. 100 Volumenanteil am Gasgehalt [%] 50 Tochterblasen Rushton-Turbine n h d V = 500 U/min =2mPas = 0,5 mm = 12,7 l/h Primär- bzw. Restblasen L D G 0 0 2 4 6 [mm] 8 Blasendurchmesser Abbildung 53: Summenkurven des Tochterblasen- und des Primärbzw. Restblasenvolumens. Mit den in Tab. 8 aufgelisteten Betriebsparametern errechnet sich die Rührer-Reynoldszahl an diesem Betriebspunkt zu Re R = 7350 (vgl. Gl. 3). Damit ist die Voraussetzung für die Anwendung der in den vorangegangenen Kapiteln vorgestellten Beziehungen zur Berechnung der Größenverteilung der Tochterblasen – ein turbulenter Betriebszustand – gegeben. Die Berechnung der Anzahlverteilung der Tochterblasengrößen basiert auf der des dimensionslosen Primärblasendurchmessers mit Gl. 77 aus den Stoffdaten der Flüssigkeit und der maximalen Energiedissipationsrate ɛ max (vgl. Tab. 3): d ∗ = ( d 0 ) 0,6 ( ) 0,4 = σ 1 ρ L ɛ max ( d 0 ) 0,6 =6, 01. σ ρ L (12, 14 n3 d 2 R )−0,4 Die Energiedissipationsrate im Scherfeld einer Rushton-Turbine liegt deutlich über der über den gesamten Kessel gemittelten spezifischen
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Lehrstuhl für Thermodynamik Techni
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meiner Familie
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INHALTSVERZEICHNIS v 4.4 Auswertung
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NOMENKLATUR vii Nomenklatur Deutsch
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NOMENKLATUR ix o oben R Rührer r r
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1 1 Einleitung und Aufgabenstellung
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1.2 Zielsetzung dieser Arbeit 3 ler
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1.2 Zielsetzung dieser Arbeit 5 3.
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1.3 Stand des Wissens 7 Leistungsau
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1.3 Stand des Wissens 9 durch die B
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1.3 Stand des Wissens 11 hen. Die g
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2.1 Einphasige Strömung im Rührke
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2.2 Zweiphasige Strömung im Rührk
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2.3 Populationsbilanz für den Blas
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2.4 Bewertung der theoretischen Gru
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47 3 Versuchsanlage Der in dieser A
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Damit sind die an diesem Rührkesse
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51 4 Die optische Messtechnik In di
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4.1 Holographie 53 me des gesamten
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4.2 Optischer Aufbau für die Holog
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4.3 Rekonstruktion der Hologramme 5
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4.4 Auswertung der aufgenommenen Bi
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4.5 Stereomatching 75 Dateien entha
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