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Keywords:

  • Füllkörper;
  • Gas/Flüssig-Systeme;
  • Modellierung;
  • Phasengrenze;
  • Stoffaustausch

Abstract

Im vorliegenden Beitrag wird eine neue allgemeingültige Beziehung zur Bestimmung des flüssigkeitsseitigen volumetrischen Stoffübergangskoeffizienten βLae, der volumenbezogenen Phasengrenzfläche ae und des Stoffübergangskoeffizienten βL für sämtliche vollflächige und Gitterfüllkörper mit der Nenngröße von 12 bis 90 mm für Gas/Flüssig-Systeme vorgestellt. Diese neue Beziehung wurde unter der Annahme hergeleitet, dass in der Füllkörperschüttung die Flüssigkeit vorwiegend in Form von Tropfen herabfließt und der Stoffübergang instationär abläuft und auf dem Kanalmodell mit teils offener Umwandung aufbaut. Sie beinhaltet nur eine einzige für sämtliche untersuchte Füllkörperformen geltende Modellkonstante, und gilt sowohl unterhalb der Staugrenze FV <$>\leq<$> 0,65 FV,Fl, als auch bis zur Flutgrenze. Aus dem für disperse Systeme geltenden Ansatz wurde die Beziehung für die effektive volumenbezogene Phasengrenzfläche ae abgeleitet und in dimensionsloser Darstellung präsentiert. Die experimentell ermittelte Stoffaustauschfläche in Füllkörperschüttungen ae unterschiedlicher Form stimmt mit der Rechnung nach dem neuen Ansatz zufriedenstellend überein. Somit ist eine Trennung des Produktes βLae in βL und ae möglich.