Experimentelle und numerische Untersuchungen des Stofftransports an deformierbaren, umströmten Einzeltropfen mit Marangoni-Konvektion in Anwesenheit von Tensiden

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Der Stoffübergang zwischen zwei flüssigen Phasen ist in vielen dispersen Systemen von zentraler Bedeutung (z.B. Extraktionskolonnen). Hierzu müssen alle Phänomene an der Phasengrenze in ihren Wechselwirkungen verstanden werden. Dazu gehören Deformationen, die teilweise oder vollständige Belegung der Phasengrenze durch Tenside und die durch Grenzflächenspannungsgradienten hervorgerufene Marangoni-Konvektion. Auch die Aufstiegsgeschwindigkeit und Oszillationen im Tropfenpfad und -form wirken sich auf den Stofftransport aus. Wegen der Vielfalt der zu betrachtenden Aspekte sind detaillierte Untersuchungen am Einzeltropfen erforderlich, ehe komplexere Systeme untersucht werden können. Nachdem im ersten Antragszeitraum experimentell mit hochreinen Systemen gearbeitet wurde und auch in den Simulationen grenzflächenaktive Substanzen nicht berücksichtigt wurden, soll in der Verlängerungsphase der Schwerpunkt auf der Auswirkung von Tensiden auf Stofftransport und Fluiddynamik liegen. Die Experimente werden mit dem vorhandenen Versuchsaufbau weitergeführt. Die Simulationen finden jetzt ausschließlich mit dem in der ersten Antragsphase etablierten Code Navier statt, der Tropfendeformationen und Pfadoszillationen beschreiben kann.