Bestimmung von Gasblasenparametern durch akustische Messungen in der Gasdüsenzuleitung

Beschreibung

In industriellen Prozessen wird häufig mittels Düsen Gas in eine Flüssigkeit eingeleitet um durch die erzeugten Blasen eine gute Durchmischung sowie eine große Grenzfläche zwischen Gas und Flüssigkeit sicherzustellen oder um eine Umwälzung der Flüssigkeit zu erreichen.Für die Prozessoptimierung ist die Kenntnis von Parametern wie Blasenvolumen, Blasengeometrie und Blasenablösefrequenz wichtig, jedoch ist eine optische Beobachtung bei opaken Flüssigkeiten nicht möglich. Solange die Blase mit der Düse verbunden ist, bilden Blaseninnenraum, Düse und Zuleitung ein gemeinsames Gasvolumen, sodass die Bestimmung von Blasenparametern über die Messung der akustischen Eigenschaften dieses Volumens prinzipiell möglich scheint. Anhand von Laborversuchen und Modellrechnungen wurde untersucht, wie sich unterschiedliche Blasenparameter auf die akustische Übertragungsfunktion des Schalldrucks zwischen zwei Positionen in der Zuleitung einer Gasdüse auswirken. Dazu wurde die Geometrie von Zuleitung, Düse und Gasblase einer prozesstechnischen Anlage in einem Versuchsaufbau nachgebildet. Bei diesem ist die Blasengeometrie mit einem Kolben verstellbar. Die Übertragungsfunktion wurde für mehrere Stellungen des Kolbens gemessen, wobei die Kolbenposition während einer Messung konstant war. Die Messergebnisse zeigen eine gute Übereinstimmung mit einem eindimensionalen analytischen Modell für die Übertragungsfunktion und ermöglichen beim Labormodell einen Rückschluss auf die Kolbenposition.

Zeitraum	18 März 2015
Ereignistitel	DAGA 2015; 41. JAHRESTAGUNG FÜR AKUSTIK
Veranstaltungstyp	Konferenz
Ort	DeutschlandAuf Karte anzeigen