IV. M+R Rühren 08-Win Flashcards
Von was sind Makrowirbel abhängig?
Makrowirbel vom Durchmessers des Rührers abhängig
von was sind Mikroturbulenzen abhängig?
Mikroturbulenz ist abhängig von:
• massebezogener Rührleistung ε
• kinematischer Produktviskosität ν
Bei welchen Systemen ist Größenrelation von Partikeln zu Mikrowirbeln wichtig?
Bei heterogenen Systemen Größenrelation von Partikeln zu Mikrowirbeln wichtig
Was passiert wenn der Partikeldurchmesser der Mikroturbulenz entspricht?
- > Partikelrotation
- > keine Scherung
- > keine Dispergierung
Was wird für die Mischzeituntersuchungen überlicherweise für eine Mischgüte angestrebt?
Für Mischzeituntersuchungen üblicherweise Mischgüten von 0.95 angestrebt
Wann lässt sich die Mischzeitmessung vergleichen?
Vergleiche von Mischzeitmessungen nur nach Umrechnung auf gleiche Mischgüte zulässig
was ist die Makromischzeit?
Zeit bis zur makroskopischen Dispergierung eines Tracers
was ist die Mikromischzeit?
Zeit bis zum Ausgleich letzter Konzentrationsunterschiede durch Diffusion
welche Physikalische Methoden zur Bestimmung der Mischzeit gibt es?
- Zusatz, der sich in Temperatur, Konzentration oder Dichte vom Behälterinhalt unterscheidet
- Örtliche Messung durch Sonde von Temperatur, Leitfähigkeit, pH-Wert
- Schlierenoptische Messung
welche Chemische Methoden zur Bestimmung der Mischzeit gibt es?
• Erfassung des gesamten Behälterinhaltes
• Chemische Entfärbungsmethode
- Versetzen des Behälterinhaltes mit chemisch äquivalentem Anteil einer zweiten Reaktionskomponente
Nachteil der H2SO4-NaOH-Phenolphtalein methode (farbumschlag)?
- > Lokale Über- oder Unter- konzentration von OH–Ionen um pH = 8.5 nicht identifizierbar
- > Speziell in höher viskosen Medien Beurteilung der Mischgüte schwierig
was gilt für Turbulente Rührwerksströmung?
- > Mikromischzeit «_space;Makromischzeit
- > Mischzeitq=Makromischzeit
was gilt für Laminare Rührwerksströmung?
-> Makromischzeit = Mikromischzeit
wann sind Diffusive Mischzeiten ausschlaggebend?
Diffusive Mischzeit sind bei extrem schnellen und konkurrierenden Folgereaktionen entscheidend.
Wenn folgereaktionsprodukt unerwünscht -> Diffusionsmischzeit < Reaktionszeit um möglichst wenig Folgeprodukt zu erhalten
was ist ziel der Rührerauswahl nach Zlokarnik?
Ziel ist Wahl eines geeigneten, bezüglich Leistungsbedarf und Mischzeit optimierten Rührers.
vorgehen der Rührerauswahl nach Zlokarnik?
- Eliminierung von Re aus Leistungs- und Mischzeit- Charakteristik
- > Direkter Zusammenhang zwischen Mischzeit und Energieaufwand - Problem: Ne und nq enthalten n
• Jeder Rührer wird mit eigenem n betrieben
-> sinnvoller Vergleich noch nicht möglich - Lösung: Erweiterung von Ne und nθ mit Re, so dass n herausfällt
- d hängt ebenfalls von spezieller Rührergeometrie ab
- > Vergleich verschiedener Rührer noch nicht möglich - Bei geometrischer Ähnlichkeit stehen d u. D in festem Verhältnis zueinander -> d kann durch D ersetzt werden
Auftragung führt zum Zlokarnik-Diagramm zur Auswahl leistungsgünstiger Homogenisierrührer
für welche fluide ist das Auswahldiagramm für Rührer nach Zlokarnik gültig?
Gültig nur für Newton ́sche Medien
Gebrauch des Zlokarnik-Diagrammes?
- Vorgegeben: θ, D, η, ρ
- Berechnung der Mischzeit-Kennzahl (θη)/(ρD^2)
- Kennzahlwert -> Diagramm und Bestimmen von
- günstigstem Rührertyp
- einzuhaltender Re-Zahl - Berechnung von n aus der Re-Zahl
- Ablesen der Leistungskennzahl
- Berechnung der Antriebsleistung P
Gebrauch des Zlokarnik-Diagrammes?
- Vorgegeben: θ, D, η, ρ
- Berechnung der Mischzeit-Kennzahl (θη)/(ρD^2)
- Kennzahlwert -> Diagramm und Bestimmen von
- günstigstem Rührertyp
- einzuhaltender Re-Zahl - Berechnung von n aus der Re-Zahl
- Ablesen der Leistungskennzahl
- Berechnung der Antriebsleistung P
was gilt für die spezifische rührerleistung (P/V) im Laminaren Bereich (z.B. Wendelrührer)?
- Aus Ne-Re-Diagramm für kleine Re-Zahlen -> Ne ~ Re^-1
- Aus nθ-Diagramm für kleine Re-Zahlen -> nθ = const.
-> Spezifische Leistung im laminaren Bereich von Baugröße des
Rührwerkes unabhängig
was gilt für die spezifische rührerleistung (P/V) im Vollturbulenter Bereich (z.B. Wendelrührer)?
- Aus Ne-Re-Diagramm für große Re-Zahlen -> Ne = const.
- Aus nθ-Diagramm für große Re-Zahlen -> nθ = const.
- > Spez. Leistung im turbulenten Bereich von den Stoffeigenschaften des Rührgutes weitgehend unabhängig
- > Spez. Leistung wächst mit Quadrat des Durchmessers
