Untersuchung und Modellierung der die Hydrodynamik in Schlaufenreaktoren bestimmenden Wechselwirkungen in Dreiphasensystemen

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Die Auslegung von mit Dreiphasenströmungen betriebenen Schlaufenreaktoren, welche in der Industrie aufgrund des guten Stoff- und Wärmeaustausches häufig eingesetzt werden, stellt bisher noch immer ein Problem dar, da zur Beschreibung der sich ausbildenden Hydrodynamik noch keine umfassende Modellierung formuliert werden konnte. Aufgrund der bisherigen Erkenntnisse in den Vorläuferprojekten RA 574/6-1 (Normalverfahren) und -/6-2 gelang es die für die Hydrodynamik einer Dreiphasenströmung maßgebenden Phänomenenologien zu ermitteln. Hiernach konnte erstmals die Relativgeschwindigkeit der Gasblasen sowie in Überlagerung mit der Flüssigkeitsbewegung deren Beeinflussung unter praxisrelevanten Schwarmbedingungen und damit der Druckverlustanteil der Dispersphasen als entscheidender Parameter lokalisiert werden. Hierdurch wurde eine kausale Verknüpfung verschiedener ablaufender Prozesse möglich. Das beantragte Forschungsvorhaben zielt auf die exaktere Formulierung der in den Vorläuferprojekten entwickelten Modellvorstellung ab, sowie einer ersten Quantifizierung verschiedener Effekte auf die Hydrodynamik in Schlaufenreaktoren. Innerhalb der gebildeten Arbeitsgruppe 'Dreiphasenströmung' werden durch den vorliegenden Antrag die Basisdaten hinsichtlich der Blasenumströmung und örtlichen Hydrodynamik in Schlaufenreaktoren sowie die Modellansätze zur rechnergestützten Simulation den beteiligten Partnern zur Verfügung gestellt.