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118 Kapitel IV Numerische Ergebnisse

§3.3 Ergebnisse der Partikelgr

oßenverteilung

Im Folgenden werden die Simulationsergebnisse der Partikelgr

oßenverteilung der F

al-

lungsreaktion vorgestellt. Da die Simulationen f

ur einen zweidimensionalen Reaktor

durchgef

uhrt wurden, besitzt die Partikelgr

oßenverteilung hier f

ur einen festen Zeit-

punkt eine dreidimensionale Darstellung und kann durch Isoﬂ

achen und Schnitte illus-

triert werden. Die Abbildung IV.16 zeigt Schnitte durch die Partikelgr

oßenverteilung

ur feste Partikelgr

oßen. Die Grundﬂ

achen der dreidimensionalen W

urfel entsprechen

dabei dem zweidimensionalen Reaktor, w

ahrend die dritte Dimension der einzelnen

urfel die Partikelgr

oße d

dargestellt. Die ersten f

unf Abbildungen zeigen die Par-

tikelgr

oßenverteilung zum Zeitpunkt

t = 50000s f

ur eine Str

omung mit u

∞

= 10

−3

und aufsteigenden Werten f

ur die Partikelgr

oße (

= 1µm,

= 1.5µm,

= 2µm,

= 2.5µm und

= 3µm).

Die einzelnen Schnitte zeigen die Verteilungsdichte der Partikel von der angegebe-

nen Partikelgr

oße. Da die Struktur der Str

omung mit u

∞

= 10

−3

nur kleine zeitliche

Anderungen aufzeigt, kann man in den einzelnen Schnitten gut die Wachstumsregi-

on der Partikel erkennen. Diese liegt in dem Gebiet, in dem auch die Konzentration

des gel

osten Reaktionsproduktes am h

ochsten ist, siehe Abbildung IV.9 unten rechts.

Der Schwerpunkt des Partikelwachstums liegt dabei kurz vor der Einstr

omung auf der

rechten Reaktorseite. Das weitere Wachstum der Partikel ﬁndet dann haupts

achlich

ahrend ihres Transportes entlang des großen mittleren Wirbels in Richtung der Aus-

str

omung statt.

Die Abbildung unten rechts in IV.16 zeigt die Partikelgr

oßenverteilung f

= 2µm

zum Zeitpunkt

t = 3000s in einer Str

omung mit u

∞

= 10

−2

. Da in diesem Fall

durch das stark zeitabh

angige Str

omungsfeld die Konzentrationen und die niederge-

schlagenen Partikel im Reaktor weiter verteilt werden, entstehen hier auch oberhalb

der Einstr

omung auf der linken Reaktorseite Partikel. Dies kann bei Str

omungen mit

einer Reynolds–Zahl von Re = 1000 nicht beobachtet werden und entspricht den

Ergebnissen, die auch die Darstellungen des Medians des Volumenanteils f

ur die unter-

schiedlichen Str

omungsfelder gezeigt haben.

Auf weitere Schnitte f

ur das stark zeitabh

angige Str

omungsfeld wurde verzichtet, da

hier keine Wachstumsregion besonders ausgezeichnet wird und die Abbildungen daher

diesbez

uglich weniger aussagekr

aftig sind.

Die Abbildung IV.17 zeigt verschiedene Isoﬂ

achen der Partikelgr

oßenverteilung zum

Zeitpunkt

t = 50000s f

ur eine Str

omung mit u

∞

= 10

−3

. Analog zu Abbildung IV.16

entspricht auch hier die Grundﬂ

ache der W

urfel dem zweidimensionalen Reaktor und

die dritte Dimension der Partikelgr

oße.

Zur Interpretation der einzelnen Isoﬂ

achen kann man sagen, dass diese zeigen, an

welchen Stellen innerhalb des Reaktors welche Partikelgr

oße die gew

ahlte Verteilungs-

dichte erreicht. Die in IV.17 dargestellten Isoﬂ

achen zeigen daher die Regionen des

1 2 ... 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 ... 194 195

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