Ortsaufgelöste experimentelle Analyse und Modellierung des Stoffübergangs an aufsteigenden Gasblasen mit und ohne überlagerter chemischer Reaktion

有或没有叠加化学反应的上升气泡中传质的空间分辨实验分析和建模

• 批准号: 28916454
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Michael Schlüter
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Mehrphasenströmungen V-5
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2005-12-31 至 2012-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/28916454?language=en
• 关键词: Ortsaufgel; ste; experimentelle; Analyse; und

In vielen Bereichen der Chemischen Industrie, Biotechnologie, Lebensmittel- und Umweltverfahrenstechnik müssen gasförmige Stoffe an eine flüssige Phase übertragen werden (z.B. Hydrierungen, Chlorierungen, Oxidationen oder Fermentationen). Diese Stofftransportprozesse finden häufig in Zweiphasenströmungen statt, wobei durch möglichst optimale Stofftransportbedingungen eine gute Ausnutzung der Gasphase bei kurzen Kontaktzeiten angestrebt wird. Die optimalen Bedingungen zur Erzielung maximaler Stoffaustauschraten können bisher nur durch integrale Modellansätze, empirisch gewonnene Gleichungen oder Erfahrungswerte abgeschätzt werden. Dies ist im Wesentlichen darauf zurückzuführen, dass den meist dominierend wirksamen lokalen Stofftransportprozessen im Bereich der Mikro- und Mesoskala, aufgrund der fehlenden messtechnischen Möglichkeiten, nicht die notwendige Aufmerksamkeit gewidmet werden konnte. Im hier zu verlängernden Vorhaben werden erstmals an einer frei aufsteigenden Sauerstoffblase Konzentrationsgrenzschichten sowie lokale Massenströme in der Wirbelschleppe vermessen und momentane, örtliche Stoffaustauschkoeffizienten berechnet. Durch enge Kooperation mit TP sollen die neuen Methoden im Weiteren auf reagierende Stoffsysteme mit Parallel- und Folgereaktionen angewendet werden. Durch die Kombination aus experimentell gewonnenen Daten und Erkenntnissen aus der numerischen Simulation ist ein wesentlicher Erkenntnisgewinn zu erwarten, der zu neuen, physikalisch begründeten Modellen führen wird und deutliche Effizienzsteigerungen für Gas/Flüssigreaktionen verspricht.

在化学工业、生物技术、生命和环境管理技术的众多领域中，必须有一个流动阶段的韦尔登（z.B. Hydrierungen，Chlorierungen，Oxidationen oder Fermentationen）。这种汽相输运过程在两相流状态下很难找到，但在最佳汽相输运条件下，气相压力会降低。最大化最大化库存的最佳选择只能通过完整的模型，经验可以获得Gleichungen或Erfahrungswerte的韦尔登。这是西方的一种发展，因为在中西方国家中，最主要的是在中西方国家中的城市交通运输过程，在现代技术的基础上，不可能有韦尔登这样的运输工具。在建立前韦尔登的过程中，首先需要一个自由的、可伸缩的、可伸缩的结构。采用TP解决了在具有并行和Folgeraktionen angewendet韦尔登的reagierende Stoffsysteme的Weiteren中的新方法进行合作。尽管实验数据和数值模拟结果的组合是一种新的、有效的物理模型，但气体/流体的物理效应是非常明显的。