Analyse der Vermischungs- und Stofftransportprozesse in Blasenschwärmen unter Berücksichtigung blaseninduzierter Turbulenz

Das Ziel des Projekts besteht darin, die Vermischungs- und Stofftransportprozesse in Blasenschwärmen unter Berücksichtigung der blaseninduzierten Turbulenz mit hochauflösenden, bildgebenden 3D-Messtechniken ohne systematische Fehler zu erfassen, um die physikalischen Stofftransportprozesse aufzuklären, Stofftransportmodelle zu verifizieren und zuverlässige Ergebnisse für die Validierung der numerischen Simulationstechniken der Projektpartner zu erhalten. Für die experimentellen Untersuchungen wird ein Strömungskanal genutzt, dessen Besonderheit darin besteht, dass sich mittels frei beweglicher Gitter Turbulenz über einen breiten Skalen- und Intensitätsbereich frei einstellen lässt. Die experimentelle Analyse erfolgt in enger Zusammenarbeit mit Projektpartnern aus der Chemie und werden mit einem speziell entwickelten Reaktionssystem durchgeführt. Das System ermöglicht es, Stofftransport über die Phasengrenze in das turbulente Fluid optisch zu messen. Durch spezielle Fluoreszenzsensoren kann der Einfluss der Turbulenz und der Blasen auf die Selektivität der Reaktion bestimmt und charakterisiert werden. Mit diesem Forschungsansatz soll das Verhalten einzelner Blasen und Blasengruppen in turbulenten Strömungen unterschiedlicher Intensität bezüglich Aufstiegsverhalten, Deformation und Stofftransport mit modernsten, berührungslos arbeitenden, optischen 3D Messtechniken systematisch untersucht und mit numerischen Vorhersagen der Projektpartner verglichen werden.

 

Partner: Universität Bremen, LMU, TU Berlin, TU Dresden

 

Bearbeiter: M.Sc. Katharina Haase

 

Fördergeber: Deutsche Forschungsgemeinschaft im Rahmen des DFG Schwerpunktprogramms 1740: Einfluss lokaler Transportprozesse auf chemische Reaktionen in Blasenströmungen

 

Veröffentlichungen: