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Verwirbellungssysteme

Um die Nährlösung in der Anlage mit Sauerstoff anzureichern wird oft ein Verwirbelungssystem verwendet. Bei einigen Anlagentypen (Aeroponik, NFT, etc) entfällt dieser Bedarf systembedingt. Hier ein technischer Artikel zu professionellen Verwirbelungssystemen. Bei den meisten Anlagen, abhängig vom Typ und der Menge der Nährstofflösung, genügt eine Sauerstoffanreicherung wie man sie aus den Aquarien kennt. Stichwort Sprudelstein. Die dafür nötige Luftpumpe für Aquarien gibt es oft schon unter 10 €.
Verwirbellungssysteme Basieren auf der Taylor-Couette-Strömung und bezeichnet die Strömung einer inkompressiblen viskosen Flüssigkeit, die sich im Raum zwischen zwei koaxialen, relativ zueinander rotierenden Zylindern befindet. Die Strömung zwischen den Zylindern ist dabei nicht nur von der Rotationsgeschwindigkeit abhängig, sondern auch davon, ob der innere oder der äußere Zylinder rotiert.
Ist die Relativgeschwindigkeit der Zylinder gering (s. u.)und der Spalt zwischen ihnen klein gegenüber ihren Durchmessern, so kann die Strömung als ebene laminare Strömung behandelt werden (Couette-Strömung). Das Geschwindigkeitsprofil ist ähnlich dem idealisierten Fall einer ebenen Strömung zwischen zwei Platten, von denen die eine relativ zur anderen langsam bewegt wird. Dabei kann eine Platte als feststehend und die andere als bewegt betrachtet werden.
Die Strömung wurde nach Maurice Couette benannt, der Ende des 19. Jahrhunderts das erste funktionierende Rotationsviskosimeter konstruierte und dazu die laminare Grundströmung (Couette-Strömung) nutzte, und nach Geoffrey Ingram Taylor, der die Instabilitäten bei höherer Rotationsgeschwindigkeit untersuchte und theoretisch erklärte.[1] Couette suchte Wirbel zu vermeiden und drehte nur den äußeren Zylinder.[2] Dass dagegen Wirbel bei Drehung des inneren Zylinders entstehen vermutete schon George Stokes 1880, wurde unter anderem durch Henry R. A. Mallock (1888) experimentell gefunden und Rayleigh, dem Lord Kelvin das Phänomen mitteilte, veröffentlichte die grundlegende Erklärung dafür 1916.[3] Ausführlich analysiert wurden sie durch Taylor, dessen Arbeit auch in mehrfacher Hinsicht eine grundlegende Arbeit zur Hydrodynamik war (Bestätigung von Randbedingungen ohne Schlupf in viskosen Flüssigkeiten, Bestätigung der Gültigkeit der Navier-Stokes-Gleichungen, eines der ersten Beispiele linearer Stabilitätsanalyse in der Hydrodynamik).
Weiterführung und Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Taylor-Couette-Str%C3%B6mung

Von TaylorCouette - Eigenes Werk, CC BY-SA 3.0