ISBN: 3540411704
TITLE: Zerstäubungstechnik
AUTHOR: Wozniak
TOC:

Vorwort
Verzeichnis wichtiger Symbole v
1 Einführung 1
2 Fluidmechanische Grundlagen 5
2.1 Eigenschaften von Fluiden 5
2.1.1 Dichte 5
2.1.2 Viskosität 6
2.1.3 Oberflächenspannung 9
2.1.4 Benetzung 10
2.2 Strömungen in Rohren, Leitungen und Düsen 11
2.2.1 Laminare Rohrströmungen 14
2.2.2 Turbulente Rohrströmungen 15
2.2.3 Zur Strömung in und aus Düsen 21
2.3 Der strömungsmechanische Impulssatz 25
2.4 Zweiphasenströmungen in der Zerstäubungstechnik 26
3 Tropfenbildungsmechanismen 31
3.1 Das Abtropfen 31
3.2 Tropfenbildung durch Zerfall von Flüssigkeitsstrahlen 34
3.2.1 Einteilung der Strahlzerfallsbereiche 35
3.2.2 Laminarer Strahlzerfall 37
3.2.3 Weitere Strahlzerfallsformen 39
3.3 Zerfall von Flüssigkeitslamellen und -fäden 40
3.4 Flüssigkeitszerfall durch Einwirken von Gasen 45
4 Charakteristische Größen zur Beurteilung von Sprays 51
4.1 Tropfengrößenverteilungen 52
4.2 Charakteristische Tropfengrößen und Parameter 55
5 Technische Zerstäuber 57
5.1 Einstoffdüsen 59
5.1.1 Turbulenzdüsen 59
5.1.2 Lamellenbildende Düsen 63
5.2 Pneumatische Zerstäuber 67
5 2.1 Zweistoffdüsen äußerer Mischung 69
5.2.2 Zweistoffdüsen innerer Mischung 70
5.3 Rotationszerstäuber 73
5.4 Ultraschallzerstäuber 82
5 4.1 Physikalische Grundlagen 82
5.4.2 Eigenschaften von Ultraschall-Zerstäubern 84
5.4.3 Typische Einsatzgebiete der Ultraschall-Zerstäuber 85
5.5 Sonderzerstäuber 86
6 Messverfahren zur Bestimmung der relevanten Fluidstoffdaten 89
6.1 Dichtemessverfahren 89
6.2 Messverfahren zur Viskositätsbestimmung von Flüssigkeiten 90
6.2.1 Messmethoden für newtonsche Fluide 91
6.2.1.1 Das Kapillarviskosimeter 91
6.2.1.2 Das Kugelfallviskosimeter 93
6.2.2 Messverfahren für nichtnewtonsche Fluide 95
6.2.2.1 Das Rotationsviskosimeter 96
6.2.2.2 Sonstige Verfahren 98
6.3 Messverfahren zur Bestimmung der Oberflächenspannung 100
6.3.1 Verfahren auf der Basis der Kraftmessung 101
6.3.2 Tropfengewichtsmethode 104
6.3.3 Spinning - Drop - Methode 106
6.3.4 Sonstige Verfahren 107
7 Methoden zum Messen von Tropfengrößenverteilungen und Tropfen- und Strömungsgeschwindigkeiten 109
7.1 Die Laserbeugungsspektrometrie zur Messung von Tropfengrößenverteilungen 111
7.1.1 Das Prinzip der Fraunhofer-Beugung 112
7.1.2 Der optische Aufbau 113
7.1.3 Messungen mit dem Beugungsspektrometer 115
7.2 Laser-Doppler-Velozimetrie (LDV) zur Strömungs- und Tropfengeschwindigkeitsmessung 116
7.2.1 Das LDV-Prinzip 117
7.2.2 Optischer LDV-Aufbau 120
7.2.3 Signale und Betriebsarten 122
7.3 Phasen-Doppler-Anemometrie (PDA) 124
8 Wärmeübergang an Tropfen und Tropfenverdampfung - ein einfaches Modell 129
8.1 Wärmebilanz am Tropfen 130
8.2 Der Masseverlust des Tropfens 132
8.3 Die Bewegungsgleichungen des Tropfens 134
9 Anhang: Berechnungsbeispiele 135
10 Literatur 171
Sachverzeichnis 175
END