Modellierung des Schwarmverhaltens von Gasblasen in Newtonschen und nicht Newtonschen Flüssigkeiten

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Die exakte Beschreibung von Stoffaustauschvorgängen in den in der chemischen und biotechnologischen Industrie häufig angewendeten Blasensäulen, Schlaufenreaktoren und begasten Rührkesseln stellt ein immer noch großes Problem dar. Aufgrund ihrer maßgebenden Einflussnahme ist hierbei die Beschreibung der Schwarmbewegung der Gasphase von zentralem Interesse, der in der Vergangenheit aufgrund ihrer Komplexität und meßtechnischen Unzulänglichkeit wenig Aufmerksamkeit geschenkt werden konnte. Näherungsweise wird daher von einer ungestörten Einzelblasenbewegung ausgegangen. In den vorangegangenen Projekten konnte diese Annahme als falsch nachgewiesen und durch umfangreiche Experimente die maßgebende Phänomenologie beschrieben werden. Hiernach kommt der Einflußnahme der durch die Blasen selbst erzeugten Schwarmturbulenz und den hieraus resultierenden ständig wechselnden Anströmbedingungen die entscheidende Bedeutung zu.In dem vorliegenden Nachfolgeantrag soll die bereits begonnene Modellierung der Bewegung von Gasblasen im Schwarm unter praxisnahen Bedingungen in Newtonschen und nicht-Newtonschen Flüssigkeiten auf überlagerter Flüssigkeitsströmungen erweitert und abgeschlossen werden, um schließlich die Grundlage für eine exakte Beschreibung von Stofftransportprozessen in Mehrphasensrömungen bereitzustellen.