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Messung der mehrphasigen Strömung in Packungen und Schüttungen

 

Dipl.-Ing. Andreas Szentivanyi, MSc.

 

Die Röntgentomographie wurde Anfang der siebziger Jahre für die Diagnostik in der Medizin entwickelt. Die entwickelten Verfahren haben eine sehr hohe örtliche und eine gute zeitliche Auflösung. Daher werden röntgentomographische Meßverfahren inzwischen auch für die Materialprüfung eingesetzt. Die Verfahrenstechnik ist ein neues Anwendungsgebiet für die Röntgentomographie. Mit Hilfe dieses Tomographieverfahrens können stationäre Strömungsfelder in Rieselbettreaktoren oder geordneten Schüttungen untersucht werden. Die in den folgenden mpeg-Videos dargestellten Objekte sind das Ergebnis von Messungen an der Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) in Berlin. Die Meßergebnisse wurden am regionalen Rechenzentrum für Niedersachsen (RRZN) verfilmt. In dem ersten Video ist das Meßergebnis einer regelmäßigen Metallpackung dargestellt. Die Packung wird in dem Video virtuell um 360 Grad um die Vertikale gedreht. Das Video kann durch Anwahl des Bildes gestartet werden.

Das zweite Video stellt das Meßergebnis einer mit Wasser berieselten Schüttung aus Keramikkugeln dar. Die Kugeln sind braun eingefärbt dargestellt. Das Wasser auf den Kugeln ist nur in den Schnittdarstellungen in hellblauer Farbe zu sehen. Das Video beginnt mit einer Ansicht der Schüttung von oben, welche dann um 90 Grad in die horizontale geneigt wird. Danach werden vertikale Schnitte durch die Schüttung dargestellt, in denen die Kugeln gelb, das Wasser auf den Kugeln hellblau und die Luft dunkelblau eingefärbt sind.

Das dritte Video stellt ebenfalls das Messergebnis einer mit Wasser berieselten Schüttung aus Keramikkugeln dar. Der Film zeigt einen virtuellen Flug durch das Lückenvolumen der berieselten Schüttung, wobei das Wasser blau, die Keramikkugeln gelb und die Kolonnenwand semitransparent dargestellt sind.

Auch auf strukturierten Packungen kann die Phasenverteilung für eine stationäre Flüssigkeitsströmung dreidimensional gemessen und visualisiert werden. Im folgenden Bild ist ein Kolonnenausschnitt dargestellt.