Wechselwirkung von Strömung und Phasenwechsel in ternären Systemen

• Antragsteller: Professor Dr. Steffen Hardt
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455566770

Die klassische Hydrodynamik konzentriert sich auf reine Flüssigkeiten. Im Gegensatz dazu ist das Thema dieses Projekts die Fluiddynamik ternärer Flüssigkeiten mit Phasenübergängen, die unterschiedliche technologische Anwendungen besitzt. Um ein grundlegendes Verständnis solcher Systeme zu erlangen, möchten wir kontrollierte Experimente durchführen, die von der Entwicklung von Skalierungsbeziehungen begleitet werden. Insbesondere konzentrieren wir uns auf ein Co-Flow-System, bei dem eine binäre Flüssigkeit in eine dritte Flüssigkeit eingebracht wird (oder umgekehrt). Die Flüssigkeiten werden so gewählt, dass in einem Lösungsmittelaustauschprozess Tröpfchenkeime entstehen („Ouzo-Effekt“). Das erste Ziel besteht darin, kontrollier- und reproduzierbare Strömungsmuster zu erzeugen. Diese möchten wir verstehen, was die Formulierung einer Beziehung zwischen den Zweiphasenströmungsmustern und den entsprechenden Fluideigenschaften und Betriebsparametern mit einschließt. Auf dieser Grundlage planen wir, Kontrollparameter und Skalierungsbeziehungen zu identifizieren, die einigen der beobachteten Schlüsselphänomene zugrunde liegen. Für ausgewählte Strömungsphänomene planen wir, zusammen mit einem Kooperationspartner numerische Simulationen durchzuführen. Schließlich möchten wir auch mögliche Anwendungen solcher Zweiphasenströmungen untersuchen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Niederlande
• Kooperationspartner: Professor Dr. Detlef Lohse