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Lead
Der Aerosolpartikeltransfer aus dem Gas in die Flüssigkeit wird gleichzeitig mit den Strömungseigenschaften bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten mit einem «Wire-mesh sensor» gemessen.
Lay summary
Der Transport von Aerosolpartikeln aus einem Gasstrom in eine Flüssigkeit kann in vielen Prozessen genutzt werden, z. B. um kontaminiertes Gas von verschiedenen Schadstoffen zu reinigen. In industriellen Prozessen ist der Einsatz solcher Wäschersäulen besonders attraktiv, da sie eine Möglichkeit zur gleichzeitigen Sammlung von Aerosolpartikeln und Gasphasenverunreinigungen bieten.
Die Strömung, die sich bei der Injektion eines Gases in eine Flüssigkeitssäule bildet, ist durch die Geschwindigkeit der Flüssigkeits- und Gasphasen gekennzeichnet. Bei niedrigen Geschwindigkeiten bildet das Gas kleine Blasen in der Flüssigkeit und die Strömungseigenschaften können durch analytische Modelle beschrieben werden. Mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit wird die Strömung immer chaotischer, und die Beschreibung basiert auf rein empirischen Daten. Werden der Gasströmung Aerosolpartikel zugesetzt, wird das Problem noch komplexer und eine mechanistische Modellierung ist nicht mehr möglich. Daher werden detaillierte Experimente zum Aerosolpartikeltransfer vom Gas in die Flüssigkeit benötigt.
In dieser Arbeit wird der Aerosolpartikeltransfer aus dem Gas in die Flüssigkeit gleichzeitig mit den Strömungseigenschaften bei verschiedenen Strömungsgeschwindigkeiten mit einem «Wire-mesh sensor» gemessen. Die Möglichkeit, gleichzeitig den Aerosol-Massentransfer und die hydrodynamischen Eigenschaften einer Zweiphasenströmung zu messen, ist einzigartig. Detaillierte Ergebnisse des Aerosoltransfers und der Strömungsdynamik werden auch für hohe Strömungsgeschwindigkeiten geliefert, für die es keine derartigen Daten gibt. Ein detailliertes Verständnis dieses Prozesses wird die Entwicklung von effizienteren Geräten zur Partikelabscheidung für industrielle Prozesse und Energieanwendungen ermöglichen. In der Grundlagenforschung können die mit dieser Methode gelieferten Daten zur Validierung von integralen Aerosoltransportmodellen und auch von mechanistischen Modellen, die die lokalen Transportphänomene beschreiben, verwendet werden.