Zweistoffzerstäuben von Suspensionen

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Für das Zerstäuben von Suspensionen werden in der Praxis häufig innenmischende Zweistoffzerstäuber eingesetzt. Sie zeichnen sich durch geringe Betriebsdrücke, ein gutes Teillastverhalten und ein vermindertes Verstopfungsrisiko aus. Das mehrphasige Gemisch aus Flüssigkeit, Gas und partikelförmigem Feststoff zerfällt nach dem Austritt aus der Düse zu einem Spray. Die erzeugte große spezifische Phasengrenzfläche wird für den Wärme- und Stoffübergang genutzt.
In dieser Arbeit wird der Zusammenhang zwischen der Strömung im Zerstäuber und den Eigenschaften der erzeugten Tropfen im Spray experimentell untersucht. Hierzu werden für das Stoffsystem aus Wasser, Luft und Glaskugeln der kritische Massenstrom, die Strömungsgeschwindigkeit, die Strömungsform und der Druck im Austrittsquerschnitt in Abhängigkeit der volumetrischen Zusammensetzung der Strömung gemessen. Die Tropfengröße und die Tropfengeschwindigkeit werden ortsaufgelöst gemessen und mit den Betriebsbedingungen des Zerstäubers in einen physikalischen Zusammenhang gesetzt. Analytische und halb-empirische Modellgleichungen werden zur Vorhersage von Geschwindigkeiten in der Düse und im Spray sowie der Tropfengröße verwendet