Experimentelle und numerische Untersuchungen von mehrphasigen Strömungen in Rührreaktoren

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Der vorliegende Forschungsantrag umfaßt weiterführende experimentelle und numerische Untersuchungen von mehrphasigen Strömungen in Rührreaktoren. Der Schwerpunkt der Arbeiten sind Untersuchungen bei höheren Gasgehalten und höheren Reynoldszahlen, um Erkenntnisse und Daten im Hinblick auf technisch relevante Anwendungen bereitzustellen. Die Reynoldszahl wird in den experimentellen Arbeiten durch die Verwendung anderer Flüssigkeiten mit niedrigeren Viskositäten erhöht. Der Gasgehalt innerhalb des Rührbehälters soll sowohl in den numerischen als auch in den experimentellen Untersuchungen variiert und sukzessive bis auf etwa 5 % erhöht werden. Die Anwendungsgrenze der PDA-Meßtechnik in Bezug auf den maximalen Gasgehalt soll dabei ermittelt werden und durch Vergleiche mit anderen Meßtechniken, z.B. PIV/LIF- und Videotechnik, überprüft werden. Die numerischen Berechnungen werden mit einem Euler-Lagrange-Verfahren für Gas-Flüssig-Dispergierungen in Rührbehältern mit den gleichen Geometrie- und Betriebsparametern wie im Experiment durchgeführt, so daß eine genaue Validierung mit Hilfe der Meßdaten gewährleistet ist. Am Ende des Projektes steht ein Simulationsprogramm zur Verfügung, das zuverlässige Berechnungen zur Auslegung mehrphasiger Prozesse in gerührten Behältern erlaubt.