Thermohydraulische Vorgänge in Behältern während der Druckentlastung von CO2 aus dem überkritischen Zustand:
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Sprache: | German |
Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 3]
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adam_text | Titel: Thermohydraulische Vorgänge in Behältern während der Druckentlastung von CO 2 aus dem überkritis
Autor: Gebbeken, Bernhard
Jahr: 1997
SCHRITT-m MM^M BERICHTE Ifljl Dipl.-Ing. Bernhard Gebbeken M. Sc., Hamburg Thermohydraulische Vorgänge in Behältern während der Druckentlastung von C0 2 aus dem überkritischen Zustand Reihe 3: Verfahrenstechnik Nr. 472
V Inhaltsverzeichnis Formelzeichen.........................................................................................................VII 1. Einleitung..........................................................................................................1 2. Ziele und Vorgehensweise.................................................................................4 3. Druckentlastung - Stand der Forschung..............................................................6 3.1 Siedeverzug, Keimbildung und Wachstum der Blasen.................................10 3.2 Temperaturverteilung im Behälter...............................................................13 3.3 Strömungsdynamische Vorgänge im Behälter..............................................15 3.3.1 Berechnung der Gasgehaltverteilung..............................................18 3.3.2 Experimentelle Untersuchung der Gasgehaltverteilung..................26 3.4 Strömungsdynamische Vorgänge in der Abbiasleitung................................29 3.4.1 Berechnung des kritischen Massenstroms......................................30 3.4.2 Experimentelle Untersuchung des Massenstroms...........................32 4. Experimentelle Vorgehens weise........................................................................34 4.1 Versuchsfluid..............................................................................................34 4.2 Druckentlastungsapparatur..........................................................................37 4.3 Druckfeste Endoskopeinheit........................................................................41 4.4 Meßtechnik.................................................................................................44 4.4.1 Druckmessung...............................................................................44 4.4.2 Temperaturmessung.......................................................................45 4.4.3 Dichte- und
Gasgehaltmessung......................................................47 4.4.4 Massenstrommessung....................................................................52 4.5 Versuchsdurchführung................................................................................55
VI 5. Ergebnisse der experimentellen Untersuchungen...............................................56 5.1 Anfangszustand zweiphasig gesättigt...........................................................57 5.2 Anfangszustand unterkühlt..........................................................................66 5.3 Anfangszustand überkritisch........................................................................70 5.3.1 Einfluß des Anfangsdrucks............................................................81 5.3.2 Einfluß des Entlastungsquerschnitts...............................................91 6. Transiente Berechnung der Druckentlastung eines Behälters.............................97 6.1 Massen- und Energiebilanz für den Druckbehälter......................................97 6.2 Berechnung der axialen Gasgehaltverteilung im Behälter............................100 6.3 Differenzgeschwindigkeit zwischen den Phasen im Behälter.......................104 6.3.1 Ansatz für die Drift-Geschwindigkeit nach Kataoka und Ishii........106 6.3.2 Ansatz für die Drift-Geschwindigkeit nach Labuntsov...................107 6.3.3 Ansatz für die Drift-Geschwindigkeit nach Sonnenburg.................108 6.4 Berechnung der Höhe des Gemischspiegels.................................................109 6.5 Berechnung des Wandwärmetransports.......................................................110 6.6 Berechnung der kritischen Massenstromdichte............................................112 7. Berechneter Verlauf der Druckentlastung..........................................................116 7.1 Vergleich der berechneten und experimentellen Ergebnisse........................116 7.2 Beurteilung des Einflusses des Wandwärmetransports................................120 7.3 Berechnungen mit verschiedenen Drift-Geschwindigkeits-Ansätzen...........123 7.4 Bewertung der
Berechnungen......................................................................126 8. Zusammenfassung.............................................................................................128 Literaturverzeichnis 130
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