Typen von Zweiphasenströmungen
Bei Experimenten an vertikalen Teststrecken kann man acht verschiedene Strömungformen unterscheiden. Diese Strömungsformen untergliedern sich aus den Lehrbüchern bekannten Typen.
Feindisperse Strömung
- Tritt bei geringen Leerrohrgeschwindigkeiten der Gasphase und bei hohen Leerrohrgeschwindigkeiten der flüssigen Phase auf
- Entstehen kleine Blasen mit einem Durchmesser von 2 bis 3 mm, die aufgrund der hoch-turbulenten Strömung gleichmäßig über den Rohrquerschnitt verteilt werden
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Blasenströmung mit Randmaximum
- Bei sehr geringen Leerrohrgeschwindigkeiten der flüssigen Phase entstehen größere Blasen mit einem Durchmesser von 3 bis 5 mm
- Blasen bewegen sich aufgrund der seitwärts gerichteten Liftkraft hauptsächlich an die Peripherie der Rohrleitung
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Blasenströmung im Übergangsbereich
- Das Maximum der Blasengrößenverteilung stellt sich bei einem Durchmesser von ca. 5 mm ein
- Blasen verteilen sich gleichmäßig über den gesamten Querschnitt der Strömung
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Blasenströmung mit Mittenmaximum
- Mit Zunahme der Leerrohrgeschwindigkeit der Gasphase verschiebt sich das Maximum der Blasengrößenverteilung auf einen Durchmesser > 5 mm
- Blasen strömen hauptsächlich im Zentrum der Rohrleitung
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Blasenströmung mit Mittenmaximum (bimodal)
- Es bildet sich eine bimodale Blasengrößenverteilung mit zwei Maxima bei ca. 5 mm und 30 mm
- Die Blasen strömen vorzugsweise im Zentrum
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Pfropfenströmung
- Nähern sich die Leerrohrgeschwindigkeiten der beiden Phasen weiter an, koaleszieren die Einzelblasen zu Pfropfen
- Diese Gaspfropfen füllen fast den gesamten Strömungsquerschnitt aus
- Zwischen den einzelnen Gaspfropfen befinden sich Bereiche, in denen die flüssige Phase und kleine Gasblasen strömen
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Aufgewühlte Strömung
- Vereinigung einzelner Gaspfropfen
- Entsteht eine chaotische Strömung mit ungeordneter Verteilung der Gas- und der flüssigen Phase
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Ringströmung
- Bildet sich bei extrem hohen Leerrohrgeschwindigkeiten der Gasphase
- Im Zentrum des Rohres strömt die Gasphase kontinuierlich und wird von einem Ring aus Flüssigkeit umschlossen
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