gas/flüssigkeits-rohrströmungen in unterschiedlichen querschnittsgeometrien (GFR)

abstract

Im Rahmen des Projektes zur Untersuchung einer Gas-Flüssigkeits-Röhrenströmung in unterschiedlichen Querschnittsgeometrien wurden Versuche unter terrestrischen Bedingungen und reduzierter Schwerkraft durchgeführt. Untersucht wurde die sich ausbildende Strömungsform in dreieckigen (gleichschenkligen) Querschnittsformen bei annähernd gleichem hydraulischen Durchmesser. Während der Versuche konnten drei der vier bekannten Grundströmungsformen einer vertikal aufwärtsgerichteten Gas-Flüssigkeits-Röhrenströmung identifiziert werden. Diese drei Grundströmungsformen sind die Blasen-, die Pfropfen- und die aufgewühlte Strömung. Die beobachteten Strömungsformen wurden anschließend für jede Querschnittsgeometrie in einer so genannten Strömungsformkarte aufgetragen. Im Anschluss an die Austragung erfolgte der Vergleich von bestehenden physikalischen / mathematischen Modellen zur Vorhersage der Übergangsregionen zwischen zwei benachbarten Strömungsformen. Anhand der erzielten Experimentergebnisse konnten wiederum zwei in der Literatur bestehende Übergangsmodelle verifiziert und weiterentwickelt werden. Zusätzlich zu dieser Weiterentwicklung der Übergangsmodelle konnte anhand der Experimentergebnisse der Einfluss des Öffnungswinkels auf die einzelnen Übergangsregionen verdeutlicht werden.

• Wölk G., Dreyer M. E. and Rath H. J.: Flow Patterns in Small Diameter Vertical Non-Circular Channels, Int. J. Multiphas. Flow. 26, (6), 1037-1061 (2000)

• Wölk G., Dreyer M. E. and Rath H. J.: Vertical Upwards Gas/Liquid Two-Phase Flow in Small Diameter Non-Circular Channes, ZAMM-Z. Angew. Math. Me.. 80, S737-S738 (2000)

• Wölk G., Dreyer M. E. and Rath H. J.: Two-Phase Flow in Small Diameter Channels under Low and Normal Gravity, Space Forum. 6, 31-38 (2000)

• Wölk G., Dreyer M. E. and Rath H. J.: Gas/Liquid Two-Phase Flow under Low Gravity Conditions, ZAMM-Z. Angew. Math. Me.. 81, S577-S578 (2001)

experiment year: 2001
number of drops: 18