Experimentelle und numerische Bestimmung lokaler Größen adiabater vertikaler Flüssigkeits-Gas-Zweiphasenströmungen in einem Rohr mit plötzlicher Querschnittserweiterung:
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IN
INHALTSVERZEICHNIS
1.
EINLEITUNG
.
1
1.1.
ZIELE
DER
ARBEIT
UND
VORGEHENSWEISE
.
2
1.2.
BESTIMMUNG
LOKALER
ZWEIPHASENSTROEMUNGSGROESSEN
.
3
1.3.
AUFBAU
DER
ARBEIT
.
10
2.
VERSUCHSSTAENDE
UND
SENSORIK
.
11
2.1.
WASSER-LUFT-VERSUCHSSTAND
.
11
2.1.1.
MISCHKAMMER
.
12
2.1.2.
TESTSTRECKE
.
13
2.2.
FRIGEN-VERSUCHSSTAND
.
16
2.3.
FASEROPTIK
.
17
2.3.1.
KOMPONENTEN
.
19
2.3.2.
TYPISCHE
SENSORSIGNALE
.
19
2.4.
VIDEOSYSTEM
.
21
2.5.
HEISSFILMANEMOMETERSYSTEM
.
21
2.5.1.
SONDENTYPEN
.
22
2.5.2.
TYPISCHE
SENSORSIGNALE
.
23
3.
DATENVERARBEITUNG
MITTELS
TRANSPUTER-NETZ
.
24
3.1
HARD
UND
SOFTWARE
.
25
4.
MODELLE ZUR
EXPERIMENTELLEN
LOKALEN
GROESSENBESTIMMUNG
.
27
4.1.
GASGEHALT
UND
BLASENFREQUENZ
.
27
4.2.
BLASENGESCHWINDIGKEIT
.
29
4.2.1.
KREUZKORRELATIONSFUNKTION
.
31
4.2.2.
AUSWERTUNG
DER
KREUZKORRELATIONSFUNKTION
.
32
4.3.
BLASENSEHNENLAENGE
.
33
4.4.
BLASENGROESSENVERTEILUNG
.
33
4.4.1.
MODELL
MIT
ANNAHME
EINHEITLICHER
BLASENFORM
.
35
4.4.2.
MODELL
MIT
ANNAHME
UNTERSCHIEDLICHER
BLASENFORMEN
.
38
4.5.
SPEZIFISCHE
PHASENGRENZFLAECHE
.
42
4.5.1.
BESTIMMUNGSMETHODEN
DER
SPEZIFISCHEN
PHASENGRENZFLAECHE
.
42
4.5.2.
MODELL
MIT
ANNAHME
UNTERSCHIEDLICHER
BLASENFORMEN
.
43
4.6.
FLUESSIGKEITSGESCHWINDIGKEIT
.
44
IV
5.
ADAPTIVE
MESSWERTERFASSUNG
MIT
ZUVOR
DURCHGEFUHRTER
MUSTERERKENNUNG
.
47
6.
PRAESENTATION
UND
DISKUSSION
DER
EXPERIMENTELLEN
ERGEBNISSE
.
52
6.1.
ERGEBNISSE
VOR
DER
ROHRQUERSCHNITTSERWEITERUNG
.
52
6.1.1.
GASGEHALT
UND
BLASENFREQUENZ
.
53
6.1.2.
BLASENGESCHWINDIGKEIT
.
56
6.1.3.
BLASENSEHNENLAENGE
.
58
6.1.4.
BLASENGROESSENVERTEILUNG
.
59
6.1.5.
SPEZIFISCHE
PHASENGRENZFLAECHE
.
61
6.1.6.
FLUESSIGKEITSGESCHWINDIGKEIT
.
63
6.2.
ERGEBNISSE
NACH
DER
ROHRQUERSCHNITTSERWEITERUNG
.
65
6.2.1.
GASGEHALT
UND
BLASENFREQUENZ
.
65
6.2.2.
BLASENGESCHWINDIGKEIT
.
69
6.2.3.
BLASENSEHNENLAENGE
.
71
6.2.4.
BLASENGROESSENVERTEILUNG
.
72
6.2.5.
SPEZIFISCHE
PHASENGRENZFLAECHE
.
74
6.2.6.
FLUESSIGKEITSGESCHWINDIGKEIT
.
75
6.3.
FEHLEFBETRACHTUNG
.
76
6.3.1.
ANALYSE
DES
STATISTISCHEN
UND
SYSTEMATISCHEN
FEHLERS
.
77
6.3.2.
FEHLERBETRACHTUNG
MITTELS
VOLUMENSTROMVERGLEICH
.
77
6.4.
ERGEBNISSE
IN
EINER
EINKOMPONENTEN-ZWEIPHASENSTROEMUNG
.
80
7.
SIMULATIONSRECHNUNGEN
MIT
DEM
PROGRAMMPAKET
FLUENT
.
84
7.1.
MODELLIERUNG
ZWEIPHASIGER
STROEMUNGEN
.
84
7.2.
DAS
PROGRAMMPAKET
FLUENT
V4.3
.
86
7.2.1.
MEHRPHASENMODELLE
.
87
7.3.
RECHNUNGEN
MIT
ERWEITERTEN
UNTERPROGRAMMEN
.
89
7.3.1.
RICHTUNGSABHAENGIGE
WIDERSTANDSKOEFFIZIENTEN
FUER
BLASEN
.
89
7.3.2.
MODELLIERUNG
VIRTUELLER
MASSENKRAEFTE
.
92
7.4.
ERGEBNISSE
UND
VERGLEICH
MIT
DEN
EXPERIMENTEN
.
94
7.4.1.
AUSWIRKUNGEN
DER
GEAENDERTEN
WIDERSTANDSKOEFFIZIENTEN
.
96
7.4.2.
AUSWIRKUNGEN
DER
VIRTUELLEN
MASSENKRAEFTE
.
104
8.
ZUSAMMENFASSUNG
UND
AUSBLICK
.
106
9.
LITERATURVERZEICHNIS
.
108 |
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