Ähnlichkeitsmechanische Untersuchung des Strömungsfeldes in Ringkammerzentrifugen zur Beschreibung des Abscheideverhaltens von Ölaerosolen
Final Report Abstract
Gegenstand der vorliegenden modelltheoretischen, analytischen und numerischen Arbeit ist die Darstellung von Untersuchungsergebnisse zu laminaren Strömungsvorgängen in kleinskaligen Ringkammerzentrifugen mit dem Ziel, das Abscheideverhalten von Ölaerosolen mit Hilfe von Modellregeln und Ähnlichkeitsgesetzen zu beschreiben. Von Interesse war die Ermittlung des Trenngrades in Abhängigkeit der Zentrifugengeometrie, der Stoffeigenschaften der kontinuierlichen und dispersen Phase sowie der Betriebsparameter, wie Winkelgeschwindigkeit und Volumenstrom. In Anlehnung an die Rechenergebnisse wurden anhand einer geeigneten Versuchsanlage unter Einsatz einer praxisnahen Zentrifugena usführung experimentelle Untersuchungen durchgeführt, die die Frage bezüglich des Gültigkeitsbereichs, der Brauchbarkeit und der Genauigkeit der Rechenmodelle beantworten. Des Weiteren wurden die in der Strömung auftretenden Tropfenwechselwirkungen modelliert und deren Einfluss auf die Tropfengrößenverteilung untersucht. Erwartungsgemäß ist bei niedrigen Tropfenzahldichten der Einfluss der Tropfenkoaleszenz auf die Abscheidung gering ausgeprägt. Höhere Tropfenkonzentration führt zu Koaleszenz und verbessert die Abscheidung.
