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2020 | OriginalPaper | Chapter

8. Einphasig durchströmte Feststoffschüttungen

Author : Matthias Kraume

Published in: Transportvorgänge in der Verfahrenstechnik

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

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Zusammenfassung

Zentrale Inhalte des Kapitels sind die Erklärung der physikalischen Hintergründe der Austauschvorgänge in Feststoffschüttungen basierend auf der Charakterisierung der einzelnen Transportvorgänge und ihre mathematische Modellierung. Nach der Einführung der kennzeichnenden Größen wird die Berechnungsmethode zur Ermittlung des Druckverlusts ähnlich wie bei der Rohrströmung unter Einbeziehung der zugehörigen Widerstandsbeiwerte entwickelt. Sowohl in Analogie zur Rohrströmung als auch zur Umströmung von Partikeln werden der konvektive Wärme- und Stoffübergang in Feststoffschüttungen beschrieben und die zugehörigen Berechnungsgleichungen dargestellt. Als Methode zur Apparateauslegung wird die mathematische Modellierung des Stofftransports in einer Feststoffschüttung auf Basis einer differenziellen Bilanz abgeleitet.

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Henry Philibert Gaspard DARCY, 1803–1858, französischer Ingenieur, beschäftigte sich mit der Durchströmung poröser Medien und fand für laminares Fließen einen linearen Zusammenhang zwischen Druckdifferenz und Volumenstrom.

Speziell hierzu s. (Wirth 2002).

Sabri ERGUN, 1918–2006, geboren in der Türkei, studierte Chemical Engineering an der Columbia University und promovierte an der Technischen Universität in Wien. Danach lebte er in den USA und forschte an verschiedenen Einrichtungen im Bereich der Festkörperphysik und Brennstoffforschung.

Der Carnotsche Stoßverlust entsteht bei der unstetigen Erweiterung eines Strömungsquerschnitts. Infolge starker Wirbelbildung in der Strömung hinter der Erweiterung kommt es zu Druckverlusten.

Speziell hierzu s. (Gnielinski 2013).

Nach (Maćkowiak 2003).

Der Schüttdichte bezeichnet üblicherweise das Verhältnis von Masse des Feststoffs zum Volumen der Schüttung. In diesem Fall ist die Schüttdichte jedoch als Verhältnis von Partikelanzahl zum Schüttungsvolumen definiert.

Angelehnt an (Zogg 1983).

Nach (Beek et al. 1999).

Nach (Wronski et al. 1998)

Nach (Cussler 1997).

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