Messung des Stoffübergangs von Luftsauerstoff in turbulent strömende Flüssigkeiten mit ebener Phasengrenzfläche
✍ Scribed by Dr.-Ing. Frank U. Risse; Dr.-Ing. Peter Weiland; Prof. Dr. Ulfert Onken
- Publisher
- John Wiley and Sons
- Year
- 1985
- Tongue
- German
- Weight
- 172 KB
- Volume
- 57
- Category
- Article
- ISSN
- 0009-286X
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✦ Synopsis
Der Stoffaustausch zwischen einem Gas und einer Fliissigkeit ist eine wichtige Grundoperation in der chemischen Verfahrenstechnik. Es existieren eine Reihe von theoretischen Vorstellungen, die den Stoffaustausch rnit Hilfe meBbarer Parameter des fluiddynamischen Zustandes der Fliissigkeit zu beschreiben versuchen. Zur experimentellen Uberpriifung von fiinf aus der Literatur bekannten Stofftransportmodellen wurde der Stoffiibergang von Sauerstoff aus Luft in Wasser und waDrige Losungen von Glycerin und Natriumdodecylsulfat (NaDDS) in einem Stromungskanal rnit ebener, geometrisch definierter Phasengrenzflache nach einer physikalisch-dynamischen Mellmethode bestimmt. Der Stromungskanal hatte die Form eines Ringes, um die undefinierten Stoffiibergangsbedingungen zu vermeiden, die am Ein-und AuslaR von Kanalen der iiblichen gestreckten Bauform auftreten. Zur Berechnung der Stoffiibergangskoeffizienten nach den Stoffiibergangsmodellen wurden die mittlere Geschwindigkeit, die Turbulenzintensitat, das Makrowirbel-Langenmall und die spektrale Energiedichteverteilung in der Nahe der Phasengrenze rnit einem Heillfilm-Anemometer gemessen. Keines der untersuchten Modelle beschreibt die gemessenen Stoffiibergangskoeffizienten vollkommen richtig, jedoch lassen sich die MeBergebnisse zur Abhangigkeit des Stoffiibergangskoeffizienten pL vom Stromungszustand bei Wasser und waBrigen Glycerin-Losungen am besten rnit dem Kleinwirbelmodell (Wirbelzellenmodell) [I] beschreiben : pL = c (SC)l i Z ( E V ) l 1 4 . Abb. 1. Abhangigkeit des Kleinwirbelmodells. Vergleich gemessener Stoffiibergangskoeffizienten rnit der