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

• Antragsteller: Professor Dr. Christian Joachim Kähler
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 256600893

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 wird in Zusammenarbeit mit Projektpartnern aus der Chemie und einem speziell entwickelten Reaktionssystem durchgeführt. Das System ermöglicht es Stofftransport über die Phasengrenze in das turbulente Fluid 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.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1740: Einfluss lokaler Transportprozesse auf chemische Reaktionen in Blasenströmungen