Fluiddynamik von Dreiphasenströmungen in Treibstrahlschlaufenreaktoren:
Gespeichert in:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 3]
461 |
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| adam_text | Titel: Fluiddynamik von Dreiphasenströmungen in Treibstrahl-Schlaufenreaktoren
Autor: Guder, Ralf
Jahr: 1997
SCHRITT-m BERICHTE Iflll Dipl.-Ing. Ralf Guder, Bremen Fluiddynamik von Dreiphasenströmungen in Treibstrahl- Schlaufenreaktoren Reihe 3 : Verfahrenstechnik Nr. 461
v Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 2 Stand des Wissens 5 2.1 Impulstransport in turbulenten Einphasenströmungen........... 8 2.1.1 Turbulente Rohrströmung ..................... 13 2.1.2 Mischungsweg und turbulenter Transportstrom.......... 14 2.1.3 Turbulente Ausgleichskoeffizienten................ 15 2.2 Schlaufenströmung in Mehrphasensystemen................ 17 2.2.1 Dispersionsmodell nach Danckwerts ................ 17 2.2.2 Modell nach Miyauchi ....................... 19 2.2.3 Modell nach Joshi und Sharma ................... 21 2.2.4 Modell nach Menzel ........................ 23 2.2.5 Modell nach Stemad ........................ 25 2.2.6 Modell nach Zehner ........................ 27 2.2.6.1 Minimale Treibstrahlgeschwindigkeit.......... 28 2.2.7 Hysterese-Effekte nach Heck .................... 29 2.2.8 Modell nach Lohrengel ....................... 30 2.2.9 Modell nach Genenger ....................... 31 2.3 Wechselwirkungsprozesse in Zwei- und Dreiphasenströmungen ..... 32 2.3.1 Direkte Einwirkung von Feststoff auf die Dispergierung..... 33 2.3.2 Indirekte Einwirkung von Feststoff auf die Dispergierung .... 35 2.3.3 Wirbelschleppen-Phänomene.................... 38 3 Versuchsaufbau und -durchführung 43 3.1 Aufbau der Versuchsanlagen........................ 43 3.1.1 Reaktor-und Düsengeometrie................... 46 3.1.2 Absetzbeckengeometrie ...................... 52 3.2 Versuchsbedingungen............................ 56 3.3 Versuchsdurchführung........................... 57 4 Prinzipien der eingesetzten Meßverfahren 61 4.1 Integrale Meßverfahren........................... 61 4.1.1 Die Abschaltmethode........................ 61 4.1.2 Differenzdruckmessung zur Ermittlung der minimalen Treibstrahlgeschwindigkeit ....................... 62 4.2 Lokale Meßverfahren............................ 65 4.2.1 Das Ultraschallreflexionsverfahren................. 65 4.2.1.1 Meßtechnik des eingesetzten
UBA-Gerätes....... 65
VI 4.2.2 Das Heißfilmanemometer mit Zweifilm-Sonde.......... 66 4.2.2.1 Meßtechnik des eingesetzten HFA-Gerätes....... 67 4.2.2.2 Kalibrierung der eingesetzten Zweifilm-Sonde..... 68 4.2.3 Die Elektrodiffusionsmeßtechnik ................. 70 4.2.3.1 Meßtechnik des eingesetzten EDM-Gerätes ...... 71 4.2.3.2 Kalibrierung der eingesetzten Dreifilm-Sonde..... 74 4.2.4 Die Feststoffabsaugsonde ..................... 77 4.2.4.1 Meßtechnik der eingesetzten Feststoffabsaugsonde . . . 77 5 Experimentelle Arbeiten 80 5.1 Ermittlung integraler Parameter der Gas- und Flüssigkeitsphase...... 80 5.1.1 Integraler Gasgehalt........................ 81 5.1.2 Minimale Treibstrahlgeschwindigkeit............... 84 5.2 Ermittlung der örtlich ausgebildeten Hydrodynamik............ 90 5.2.1 Schwarmbewegung der Gasphase................. 91 5.2.2 Untersuchungen der lokalen Flüssigkeitsströmung........ 96 5.2.2.1 Ebene Strömungsstrukturen (2-D)............ 96 5.2.2.2 Räumliche Strömungsstrukturen (3-D)......... 99 5.2.3 Untersuchungen der lokalen Feststoffbewegung..........102 6 Modellbildung 105 7 Ausblick 113 Anhang A: Minimale Treibstrahlgeschwindigkeit 115 Anhang B: Lokale Gasphasenparameter 120 Anhang C: Untersuchung der lokalen Flüssigkeitsströmung 123 Anhang D: Untersuchung der lokalen Feststoffströmung 133 Anhang E: Herleitung der Reynolds sehen Schubspannung 137 Anhang F: Auslegung des Absetzbeckens 140 Literaturverzeichnis 143
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