Detaillierter Stofftransport zwischen Blasen und umgebender Flüssigkeit

Durch das Projekt soll es möglich werden, in der Literatur vorhandene, vereinzelte (integrale) Stoffübergangskorrelationen kritisch zu überprüfen, und verallgemeinerte Korrelationen für die verfahrenstechnische Anwendung bereitzustellen.

Die Fluidverfahrenstechnik arbeitet mit in Flüssigkeiten aufsteigenden Gasblasen, um einen effizienten Stoffaustausch zu erreichen. Die Auslegung solcher Apparate erfordert eine genaue Kenntniss dieses Stoffübergangs. Das Projekt setzt zwei Schwerpunkte: (i) Im experimentellen Teil (RU Bochum) werden Gasblasen in genau charakterisierte Flüssigkeiten in eine Drehkammerstömung eingebracht. Hierin können die zeitliche Größenänderung der Blasen, und damit die integralen Stoffströme, genau bestimmt werden. (ii) Im theoretischen Teil (TU Dortmund) werden die Konzentrationsfelder räumlich aufgelöst bestimmt, und damit die lokalen Stoffströme. Dies geschieht mit numerischen (Strömung, Grenzfläche) und asymptotischen (Stofftransport) Methoden. Die Ergebnisse können anhand der integralen Stoffströme aus den Experimenten validiert werden. Somit wird es möglich in der Literatur vorhandene, vereinzelte (integrale) Stoffübergangskorrelationen kritisch zu überprüfen, und verallgemeinerte Korrelationen für die verfahrenstechnische Anwendung bereitzustellen. Die Verallgemeinerung schließt verformte Blasen mit mobilen und immobilen Grenzflächen ein. Es geht also um eine grundlegend andere Qualität von Stoffübergangskorrelation, die auf dem lokalen Verständnis des Stoffübergangs beruht.

Antragsteller

Technische Universität Dortmund: Prof. Dr. Peter Ehrhard (Strömungsmechanik);
Ruhr-Universität Bochum: Prof. Dr. Franz Peters (Thermo- und Fluiddynamik)

Förderlinie: Projektförderung
Fördersumme: 266.348 Euro
Laufzeit. 01.04.2012 – 31.03.2014

Ansprechpartner

Prof. Dr. Peter Ehrhard
TU Dortmund
Fakultät Bio- und Chemieingenieurwesen
Emil-Figge-Str. 68
44227 Dortmund

Telefon: 0231-7553252
peter.ehrhard (at) bci.tu-dortmund(dot)de