Dreidimensionale Vermessung des zeitabhängigen Geschwindigkeitsfeldes in Blasensäulenreaktoren mittels der 3-D Scanning-Particle-Image-Velocimetry (3D-SPIV)

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In diesem Vorhaben wird mit Hilfe der Methode der Scanning Particle-Image Velocimetry (SPIV) eine Detail-Analyse der Umströmung von Blasenschwärmen durchgeführt. Parallel dazu wird die Bewegung und Interaktion der Blasen bei hoher Anzahl im Volumen statistisch mit einem Stereo-Kameraverfahren ausgewertet. Für höhere Gasgehalte werden anstelle der Blasen kleine farbkodierte Styropor-Kugeln mit runder und abgeflachter Form sowie verschiedener Größe eingesetzt, die sich in dem betrachteten Luft-Wasser System ähnlich verhalten. Die parallele Strategie der Detail-Beobachtung sowie der Statistik bildet die Basis einer überprüfbaren und damit vertrauenswürdigen Modellierung, was bereits anhand der Ergebnisse im letzten Projektabschnitt dokumentiert werden konnte (siehe Arbeitsbericht). Um den bisher vorhandenen Einfluß der Kanalströmung und der Wände auf die Blasendynamik zu vermeiden, sollen mit einer verfahrbaren Kamera-Einheit die Blasenschwärme beim freien Aufsteigen verfolgt werden. Außerdem sollen auch definierte Größenverteilungen in den Partikelschwärmen eingestellt werden. Aufgrund der Möglichkeit bestimmte Parameterkonstallationen (Dichteverhältnis, Partikelgrößen, Partikelformen) vorzugeben, die auch in der numerischen Analyse untersucht werden, kann ein Vergleich experimenteller und numerischer Ergebnisse wahrgenommen werden.