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Dr. Markus Schubert
Experimental Thermal Fluid Dynamics
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Dr. Frank Barthel
Experimental Thermal Fluid Dynamics
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XFLOW: Ultraschnelle Röntgentomographie turbulenter Blasenströmungen

Das Verständnis über disperse Gas-Flüssig-Strömungen in Blasensäulen oder auf Kolonnenböden ist nach wie vor sehr lückenhaft. Insbesondere das Blasenschwarmverhalten, die sich einstellenden Strömungsmuster und kohärenten Strukturen sowie der Grad der Turbulenz sind bisher kaum quantifiziert - erst recht nicht bei relevanten Prozessbedingungen, wie erhöhtem Druck und organischen Medien.
Ziel des Projektes ist es, mit Hilfe der ultraschnellen Röntgen-Computertomographie die komplexen Strömungsphänomene in Blasensäulen aufzuklären. Dazu werden zunächst einfache Stoffsysteme, wie Wasser-Luft untersucht, um nachfolgend zu organischen Stoffsystemen und höheren Betriebsdrücken überzugehen Aus den Messdaten lassen sich umfangreiche Prozessgrößen und Kennzahlen zur Beschreiung von Hydrodynamik und Stofftransport sowie zur Auslegung von Blasensäulen extrahieren. Darüber hinaus werden statistische Methoden wie die Wavelet-Analyse und die nichtlineare Chaos-Analyse eingesetzt, um aus den hochfrequenten Messdaten versteckten Informationen zur Strömungsdynamik und zu Regimeübergängen abzuleiten.
Darüber hinaus bieten die tomographischen Messungen Aufschluss über Koaleszenz- und Zerfallsraten in Blasenschwärmen und ermöglichen die Entwicklung von entsprechenden Modellen über das homogene Strömungsregime hinaus. Letztendlich fließen die experimentellen Ergebnisse in Modelle zur numerischen Strömungssimulation ein.


Förderung

  • Projektträger: Europäischer Forschungsrat
  • Titel: 7. Rahmenforschungsprogramm, Starting Grants
  • Förderkennzeichen: 307360
  • Laufzeit: 01/13 - 12/16

Literatur

Journalpublikationen

Konferenzbeiträge - Vorträge

Konferenzbeiträge - Poster

  • S. Nedeltchev; U. Hampel; M. Schubert
    Comparison of New Entropy Profiles in Bubble Columns Operated with Air-Water and Air-Therminol Systems
    Annual Meeting of the Professional Groups On Computational Fluid Dynamics and Multiphase Flows, Lüneburg (Germany), March 19-20 (2015).

  • S. Azizi; Y. M. Lau; M. Schubert
    The Breakup and Coalescence of Bubbles Considering Interphase Turbulence Transfer in Bubbly Flows
    12th International Conference On Gas-Liquid and Gas-Liquid-Solid Reactor Engineering (GLS12), New York (USA), June 28-July 1 (2015).


Weiterführende Links


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