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2.1 Einphasige Strömung im Rührkessel 20
2.1.3 Die turbulente Rührkesselströmung
Das zeitlich gemittelte Strömungsfeld eines radial und eines axial
fördernden Rührers ist in Abb. 3 schematisch skizziert. Die eingezeichneten
Stromlinien stellen zeitgemittelte Bahnkurven eines
Fluidballens in einer an sich instationären Strömung dar. Sie hat
einen stark dreidimensionalen Charakter und ist von ausgeprägten
Sekundärströmungen überlagert, die durch die an der Kesselinnenwand
angebrachten Stromstörer erzeugt werden.
Radial fördernder Rührer:
Rushton-Turbine
Axial fördernder Rührer:
Schrägblattrührer
Abbildung 3: Zeitlich gemitteltes Strömungsfeld eines radial (links)
und eines axial fördernden Rührers (rechts).
Je nach Rührertyp wird die Flüssigkeit in Rührernähe entweder axial
oder radial und tangential beschleunigt. Bei radial fördernden
Rührern, zum Beispiel einer Rushton-Turbine, wird der Flüssigkeitsstrom
vom Rührer her kommend an der Behälterwand aufgeteilt. Es
bilden sich die beiden charakteristischen Flüssigkeitswirbel oberhalb
und unterhalb der Rührerebene aus (vgl. Abb. 3 links). Im Gegensatz
dazu existiert bei einem axial fördernden Rührer nur ein globaler
Flüssigkeitswirbel (vgl. Abb. 3 rechts).
Der von den Rührern geförderte Flüssigkeitsstrom wird mit dem
Flüssigkeitsdurchsatz q ′ angegeben. Darunter wird derjenige Flüssig-