Anwendung von Ultraschallverfahren zur Charakterisierung von Flüssigmetall-Zweiphasenströmungen


Anwendung von Ultraschallverfahren zur Charakterisierung von Flüssigmetall-Zweiphasenströmungen

Eckert, S.; Zhang, C.; Gerbeth, G.

Die Injektion von Gasblasen wird oft in metallurgischen Prozessen zur Veredlung oder Entgasung metallischer Schmelzen eingesetzt. Eine Optimierung der Prozessabläufe kann nur auf Grundlage eines umfassenden Verständnisses der Strömungs- und Transportvorgänge erfolgreich sein. Dies erfordert neben numerischen Simulationen eine realitätsnahe experimentelle Modellierung in Flüssigmetallen. Für diese Modellexperimente besteht ein großer Bedarf an geeigneter Messtechnik zur Bestimmung der Strömungsstruktur und der Blaseneigenschaften.
In den letzten Jahren hat die Ultraschallströmungsmesstechnik im Hinblick auf einen Einsatz in Flüssigmetallen eine spürbare Entwicklung erfahren und ihre Eignung für Messungen in Zweiphasenströmung unter Beweis gestellt. Im Vortrag werden das Ultraschall-Doppler und das Ultraschall-Laufzeitverfahren vorgestellt. Mit Hilfe des Ultraschall-Doppler Verfahrens können gleichzeitig Flüssigmetall- und Blasengeschwindigkeit bestimmt werden. Das Laufzeitverfahren liefert komplementäre Daten über die geometrische Struktur der Blasen und des Blasenschwarms. Dies betrifft insbesondere Blasendurchmesser, Blasenform und raumzeitliche Ausdehnung des Blasenschwarms. Spezifische Probleme der Verfahren, insbesondere bei höheren Gasgehalten, werden diskutiert und zukünftige Entwicklungsperspektiven aufgezeigt.

Keywords: Liquid metal two-phase flow; bubbly flow; Flow measurements; Ultrasound-Doppler method

  • Lecture (others)
    Festkolloquium anlässlich des 70. Geburtstags von Prof. Dr. E. Kaiser, 06.11.2009, Dresden, Deutschland

Permalink: https://www.hzdr.de/publications/Publ-13367
Publ.-Id: 13367