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2.2 Zweiphasige Strömung im Rührkessel 28
Die Partikel-Reynoldszahl Re B beschreibt das Verhältnis aus
Trägheits- und Zähigkeitskräften:
Re B = ρ L w B d
η L
. (25)
Das Verhältnis der Trägheitskraft zur Auftriebskraft wird erweiterte
Froudezahl Fr B genannt:
wB 2 Fr B =
ρ L
dg(ρ L − ρ G ) . (26)
Schließlich wird die Weberzahl We B aus dem Verhältnis aus
Trägheits- und Oberflächenkraft gebildet:
We B = ρ L wB 2 d
(27)
σ
Nach Mersmann [70] sind zwei Kombinationen dieser Kennzahlen
bei der Bestimmung der Blasengeschwindigkeit besonders
zweckmäßig, nämlich:
sowie:
We B
Fr B
= ∆ρgd2
σ
(28)
Fl = Re4 B Fr B
We 3 B
= σ3 ρ 2 L
ηL 4 (29)
∆ρg.
Die letztere Kennzahl wird Fluidkennzahl genannt. Sie hat den Vorteil,
dass sie nur mit Stoffwerten und der Erdbeschleunigung gebildet
wird, also weder die bekannte Partikelgröße d noch die gesuchte Geschwindigkeit
w enthält.
Die Blasenendgeschwindigkeit wird mit dem Diagramm in Abb. 5 abgeschätzt,
in dem die Partikel-Reynoldszahl abhängig von We B /F r B
mit Fl als Parameter dargestellt ist. Dem Diagramm liegen Arbeiten
von Clift et al. [14] zugrunde. Es beschreibt die Verhältnisse für
fluide Partikel mit 10 −2 ≤ η L /η G ≤ 2 · 10 6 und 0, 2 ≤ ρ L /ρ G ≤ 2 · 10 4 .