Experimentelle Untersuchung binärer Kollisionen von Tropfen mit fluiden und festen Partikeln

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Kollisionen von Tropfen mit unterschiedlicher Zusammensetzung besitzen zentrale Bedeutung bei der Zerstäubung von Flüssigkeiten sowohl in natürlichen wie in technischen Prozessen. Die überwiegende Zahl der bekannten Forschungsarbeiten be2 trifft Kollisionen von Wassertropfen und Tropfen von Brennstoffen und Alkoholen. Die Verwendung dieser Ergebnisse zur Interpretation anderer technisch relevanter Stoffpaarungen ist oft nur eingeschränkt möglich und häufig nicht zulässig. Daraus resultiert ein genereller Bedarf an derartigen Untersuchungen mit Stoffpaarungen von Anwendungsrelevanz insbesondere auch Prozessfluiden, die Suspensionen sind. In diesem Vorhaben soll daher die binäre Kollision von Suspensionstropfen unterschiedlicher Dispersität (Feststoffpartikelkonzentration und -Größe) untersucht werden. Das Vorhaben soll grundlegende Erkenntnisse über die bei der Kollision auftretenden Phänomene und die dominierenden physikalischen Mechanismen liefern. Durch geeignete geometrische Ausrichtung und darauf abgestimmte Tropfengenerierungsparameter soll ein weiter Bereich von binären Suspensionstropfenkollisionen realisiert werden. Die als Resultat des Zusammenpralls beobachteten Phänomene sollen klassifiziert und mit den aus der einschlägigen Literatur bekannten Ergebnissen für andere Stoffsysteme verglichen werden. Die Ergebnisse sollen eine Basis liefern zur Abschätzung bzw. gezielten Beeinflussung der aus Partikelkollisionen beim Sprühen von Prozessfluiden resultierenden Effekte etwa durch geeignete Maßnahmen zur Strömungsführung der Fluidpartikelschwärme.