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Einfluss der Anwesenheit von faserigen Partikeln auf die Strömungsgeschwindigkeiten in gerührten Systemen

Fibers and particles in stirred systems: Influence on the flow velocities
 
: Lomtscher, Annett; Jobst, Karin; Kraume, Matthias

:

Chemie- Ingenieur- Technik 89 (2017), Nr.4, S.424-431
ISSN: 0009-286X
ISSN: 1522-2640
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft BMEL
22023012
Entwicklung eines Steuerungs- und Regelkonzeptes für Mischprozesse in Biogasfermentern auf der Basis zu validierender Prozessmodelle
Deutsch
Zeitschriftenaufsatz
Fraunhofer IKTS ()
Faserige Partikel; Hochkonzentrierte Suspensionen; Vertikale Strömungsgeschwindigkeiten; electrical resistance tomography; axial flow velocities; electrical resistance tomography; fibrous particles; highly viscous suspensions

Abstract
Die Auslegung und Optimierung von Mischprozessen faseriger Suspensionen erfordert eine umfassende Quantifizierung vorhandener Zusammenhänge zwischen vorliegenden Zustandsgrößen der Suspension, den zu wählenden Prozessgrößen und dem Mischergebnis. In experimentellen Untersuchungen mittels Electrical Resistance Tomography zeigt sich, dass die sich in gerührten Systemen ausbildenden Strömungsgeschwindigkeiten wesentlich von den in der Suspension enthaltenen faserigen Bestandteilen beeinflusst werden. Suspensionen mit verschiedenen Feststoffkonzentrationen und gleichen Fließeigenschaften bilden bei konstanten Rührbedingungen unterschiedliche Strömungsprofile aus. Weiterhin nehmen Partikelgröße und Partikelform Einfluss auf die Höhe der Strömungsgeschwindigkeiten, so dass die Verwendung von vereinfachten, partikelfreien Modellstoffsystemen für die Nachbildung von Mischprozessen hochkonzentrierter faseriger Fluide nicht oder nur bedingt geeignet ist.

 

Design and optimization of mixing processes of fibrous suspensions require a comprehensive quantification of functional relations between the substrate properties, the stirring parameters and the mixing result. Experimental tests have shown that the velocity distribution in stirred systems is significantly affected by the fibrous particles. Particle size and particle shape exert essential influence on the flow velocities. Therefore, the use of simplified particle-free model systems for the replication of mixing processes of fibrous suspensions is not or of limited suitability.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-435730.html