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Modellvorstellung zur Entstehung der vollständigen Suspension im Rührbehälter

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Forschung im Ingenieurwesen Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Stoffaustauschprozesse ohne und mit chemischen Reaktionen zwischen einer Flüssigkeit und einem darin suspendierten Partikelschwarm werden häufig in Rührgefäßen durchgeführt. Dem Rührorgan kommt die Aufgabe zu, eine Strömung zu erzeugen, die den Partikelschwarm im Zustand der vollständigen Suspension zu halten vermag. Für den sicheren Betrieb solcher Rührsysteme ist es erforderlich, die Drehzahl zu kennen, bei welcher die vollständige Suspendierung der Partikeln erreicht wird. Zur Berechnung dieser Drehzahl wird, gestützt auf die Turbulenztheorie, eine Gleichung entwickelt, die wichtige Einflußgrößen korrekt erfaßt.

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Abbreviations

A, B C, D :

Exponenten

c 1, c2 :

Konstanten

d m:

Rührerdurchmesser

d sm:

Partikeldurchmesser

D m:

Behälterdurchmesser

g m/s2 :

Erdbeschleunigung

h m:

Bodenabstand des Rührers

H m:

Flüssigkeitshöhe

K :

Konstante

n 0 l/s:

Suspendierdrehzahl

P W:

Rührerleistung

V m3 :

Flüssigkeitsvolumen

w 0 m/s:

Gasleerrohrgeschwindigkeit

X :

Feststoffkonzentration

z :

Rührerzahl

§ Pas:

dynamische Viskosität

ν m2/s:

kinematische Viskosität

ρ kg/m3 :

Dichte

Δρ kg/m3 :

Dichtedifferenz (ρs-ρc)

σ N/m:

Oberflächenspannung

ε W/kg:

massenspezifischer Energieeintrag

c :

Flüssigkeit

g :

Gas

s :

Feststoff

\(Ar \equiv \frac{{\Delta \rho }}{{\rho e}} \cdot \frac{{d^3 \rho _e^2 g}}{{\eta _e^2 }}\) :

Archimedes-Zahl

\(Ga \equiv \frac{{d^3 \rho _e^2 g}}{{\eta _e^2 }}\) :

Galilei-Zahl

\(Ne \equiv \frac{P}{{n^3 d^5 \rho _e }}\) :

Newton-Zahl

\(Re_o \equiv \frac{{n_o d^2 \rho _e }}{{\eta _e }}\) :

Reynolds-Zahl

\(Re_g \equiv \frac{{w_o d\rho _g }}{{\eta _g }}\) :

Reynolds-Zahl

\(Re_{P/V} \equiv \left[ {\left( {\frac{P}{V}} \right)\frac{{d_s^4 \rho _e^2 }}{{\eta _e^3 }}} \right]^{{1 \mathord{\left/ {\vphantom {1 3}} \right. \kern-\nulldelimiterspace} 3}} \) :

modifizierte Reynolds-Zahl

Literatur

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Authors and Affiliations

  1. Institut für Verfahrenstechnik, Technische Universität Berlin, Berlin, Deutschland

    Heinz Brauer

  2. Politechnika Krakowska, Instytut Aparatury Przemyslowej i Energetyki, Krakow, Polen

    Jan Talaga &  Michal Dylag

Authors
  1. Jan Talaga
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  2. Heinz Brauer
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  3. Michal Dylag
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Talaga, J., Brauer, H. & Dylag, M. Modellvorstellung zur Entstehung der vollständigen Suspension im Rührbehälter. Forsch Ing-Wes 62, 239–246 (1996). https://doi.org/10.1007/BF02601430

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02601430

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