Das Verhältnis von Blasenzahl und Blasenoberfläche

Verhältnis von Blasenzahl und Blasenoberfläche beim Eintrag von Luft und Gasen in Flüssigkeiten

Maßgebend für die Energieeffizienz beim Eintrag von Luft oder einem Gas in Flüssigkeiten ist die Zerlegung einer angesaugten Luftmenge oder eines eingepressten Gasvolumens wie Sauerstoff O2 oder Ozon O3.

Die Zerlegung der Luftmenge oder des Gasvolumens wird ausgedrückt in der Zerlegungszahl Z.

Hierbei bedeutet die Zerlegungszahl Z, in wie viele Gasblasen die ursprünglich angesaugte Luftmenge oder das ursprünglich eingeleitete Gasvolumen zerlegt wird.

Ausgangsgröße für die Zerlegungszahl Z ist das Ausgangsvolumen einer Blase mit einem Inhalt von einem Normkubikmeter Nm3; diese Blase hat einen Durchmesser von 1240,7 mm = 1,2407 m und die Oberfläche der Blase beträgt 4 835 976 mm² = 4,836 m².

 

[AZ: Blasenoberfläche A aus der Anzahl Z der Blasen nach der Zerlegung]

Bild 1: Verhältnis von Zerlegungszahl Z und Blasenoberfläche AZ aus der Zerlegung einer Ausgangsblase von 1 Normkubikmeter Nm3

Aus der Zerlegung der Ausgangsblase mit einem Durchmesser von 1240,7 mm in Blasen mit einem Durchmesser von 2,0 mm ergeben sich 238.732.215 Blasen mit dem Durchmesser 2,0 mm und einer gesamten Oberfläche dieser 238.732.215 Blasen von 3000 m².

Fazit

Das Verhältnis der Oberflächen aus der Zerlegung beträgt

3000 m²/4,836 m² = 620 [-].

Das Verhältnis von 620 bedeutet, dass die gesamte Oberfläche aller Blasen mit dem Durchmesser von 2,0 mm 620 mal so groß ist wie die Oberfläche einer Blase mit einem Durchmesser von 1240,7 mm und dem Volumen von einem Normkubikmeter Nm3 bei einer Luftfeuchtigkeit von 0%.

 

Wichtigkeit der Stabilität der Blasendurchmesser bei verschiedenen Luft-Temperaturen

Das Volumen von einem Nm3 ist das Volumen von Luft oder einem Gas bei einer Temperatur von 0 °C = 273,15 K und einem Luftdruck von 1013,25 mbar = 1013,25 hPa. Die Luftfeuchte beträgt unter den Normbedingungen 0 %.

Messungen am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf HZDR haben ergeben, dass die Blasen aus IWWT®-Linearbegasern bei unterschiedlichen Durchsatzmengen oder Fördermengen näherungsweise konstant bleiben.

Es ist bekannt, dass die Blasendurchmesser aus elastischen Membranen sich bei Erhöhung der Fördermenge = Durchsatzmenge ebenfalls vergrößern. Die Vergrößerung der Blasendurchmesser ergibt sich, weil sich durch die elastischen Membranen bei höheren Fördermengen gleich Durchsatzmengen die Öffnungen der Membranen weiten. Dadurch gelang aus einer erweiterten Membran pro Sekunde mehr Gas oder Luft, welches 2 welche dann in einer Blase mit einem