Heterogene Kondensation in Membrankontaktoren:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Kaiserslautern
Techn. Univ.
2013
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte
8 |
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT V
ABSTRACT VII
ZUSAMMENFASSUNG IX
FORMELZEICHEN XVII
ABBILDUNGSVERZEICHNIS XXI
TABELLENVERZEICHNIS XXVII
1 EINLEITUNG 1
1.1 MOTIVATION DER ARBEIT 1
1.2 BISHERIGE ARBEITEN ZUR HETEROGENEN KONDENSATION 2
1.3 ZIEL DIESER ARBEIT 4
2 THEORETISCHE GRUNDLAGEN 7
2.1 TROPFENBILDUNG DURCH KONDENSATION 7
2.1.1 ERZEUGEN EINER DANIPFUEBERSAETTIGTEN GASPHASE 9
2.1.1.1 MISCHUNG GESAETTIGTER GASSTROEME 10
2.1.1.2 ADIABATE EXPANSION 11
2.1.1.3 PLOETZLICHER KONTAKT EINES GASES MIT EINER WARMEN ODER KALTEN
FLUESSIGKEITSOBER FLAECHE 12
2.1.2 KEIMBILDUNG 14
2.1.2.1 HOMOGENE KEIMBILDUNG 15
2.1.2.2 HETEROGENE KEIMBILDUNG 17
2.1.3 TROPFENWACHSTUM DURCH KONDENSATION 21
2.1.4 KOAGULATION UND KOALESZENS 27
2.1.5 OSTWALD-REIFUNG 29
2.2 MEMBRANKONTAKTOREN ZUM ERZEUGEN WASSERDAMPFIIBERSAETTIGTER
GASZUSTAENDE? . 30 2.2.1 KLASSIFIZIERUNG VON MEMBRANEN 31
2.2.2 EINFLUSS DER BENETZUNGSEIGENSCHAFTEN DER MEMBRAN 32
2.2.3 PHASENFUEHRUNG BEI HYDROPHILEN BZW. HYDROPHILIERTEN
MEMBRANKONTAKTOREN . . . 35 2.2.4 DAS GESCHWINDIGKEITSPROFIL EINER
LAMINAREN ROHRSTROEMUNG 36
2.2.5 WAERME- UND STOFFTRANSPORT AN BENETZTEN ROHRMEMBRANEN 38
3 MODELLIERUNG D E S W AE R M E - U N D STOFFAUSTAUSCHS IN
MEMBRANKONTAKTOREN 4 3
3.1 EINDIMENSIONALE PROZESSMODELLIERUNG 43
3.1.1 BESCHREIBUNG DES PROGRAMMABLAUFS 48
XIII
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IMAGE 2
INHALTSVERZEICHNIS
3.2 ZWEIDIMENSIONALE MODELLIERUNG 48
3.2.1 HERLEITUNG DER PARTIELLEN DIFFERENTIALGLEICHUNGEN 50
3.2.2 PROGRAMMABLAUF 54
3.2.3 ERGEBNISSE DER ZWEIDIMENSIONALEN MODELLIERUNG 55
3.2.3.1 BINFLUSS DER TEMPERATURDIFFERENZ 57
3.2.3.2 EINFLUSS DER STROEMUNGSGESCHWINDIGKEIT 59
3.2.3.3 EINFLUSS DES EINTRITTSZUSTANDES 61
3.2.3.4 KELVIN-DURCHMESSER 63
4 VERSUCHSAUFBAUTEN, MESSTECHNIK UND TESTAEROSOLE 6 5
4.1 VERSUCHSAUFBAU ZUR UNTERSUCHUNG DES STOFFTRANSPORTES AN MEMBRANEN 65
4.2 VERSUCHSAUFBAU ZUR UNTERSUCHUNG DES TROPFENWACHSTUMS DURCH
HETEROGENE KON DENSATION 67
4.3 MESSTECHNIK 68
4.3.1 MESSTECHNIK FUER DIE KONDENSATIONSKEIME 68
4.3.2 MESSTECHNIK ZUR DETEKTION DER KONDENSATIONSTROPFEN 71
4.3.2.1 SENSOR 71
4.3.2.2 MESSZELLE 73
4.3.2.3 VERSUCHE ZUR FUNKTIONSFAHIGKEIT DER MESSZELLE 74
4.4 TESTAEROSOLE 76
4.4.1 GENERIERUNG VON TESTAEROSOLEN 76
4.4.2 CHARAKTERISIERUNG DER STOFFSYSTEME 78
5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION 8 1
5.1 STOFFTRANSPORT IN MEMBRANKONTAKTOREN 81
5.1.1 AUSWERTUNG DER SIMULATIONSERGEBNISSE 81
5.1.2 VALIDIERUNG DES EINDIMENSIONALEN MODELLS 82
5.1.3 STEUERUNG DER UEBERSAETTIGUNG 86
5.1.4 PROZESS- UND SAETTIGUNGSWEGE 88
5.2 ERGEBNISSE ZUR HETEROGENEN KONDENSATION 90
5.2.1 UNTERSUCHUNG DER KEIMAKTIVIERUNG 90
5.2.1.1 EINFLUSS DER KEIMPARTIKELGROESSE 94
5.2.1.2 EINFLUSS DER BENETZUNGSEIGENSCHAFTEN AUF DIE AKTIVIERUNG 98
5.2.1.3 BEEINFLUSSUNG DER AKTIVIERUNG DURCH DIE MITTLERE HYDRODYNAMISCHE
VERWEILZEIT . 101 5.2.2 MODELLIERUNG DES TROPFENWACHSTUMS 103
5.2.2.1 EINFLUSS DER KEIMKONZENTRATION AUF DAS WACHSTUM MONODISPERSER
KEIME . . . . 103 5.2.2.2 EINFLUSS DER TEMPERATURDIFFERENZ AUF DAS
WACHSTUM MONODISPERSER KEIME . . . 106 5.2.2.3 WACHSTUM POLYDISPERSER
GROESSENVERTEILUNGEN 108
5.3 VERGLEICH VON THEORIE UND EXPERIMENT 109
5.4 NUMERISCHE PARAMETERSTUDIE ZUM TROPFENWACHSTUM IN MEMBRANKONTAKTOREN
. . 113
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 117
7 LITERATURVERZEICHNIS 1 2 1
A BERECHNUNG DER STOFTEIGENSCHAFTEN 129
B MITTLERE STOFFDATEN BEI ZWEIDIMENSIONALER MODELLIERUNG 1 3 3
XIV
IMAGE 3
INHALTSVERZEICHNIS
C VALIDIERUNG DES ZWEIDIMENSIONALEN MODELLS 135
D MODELLIERUNG DURCH FINITE DIFFERENZEN 137
E DISKRETISIERUNG D E S RECHENGEBIETES 1 4 1
F APPROXIMATION DER POLYDISPERSEN NACI-GROESSENVERTEILUNG 1 4 3
G ELEKTROSTATISCHER KLASSIERER DMA 3081 145
LEBENSLAUF 147
X V
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