Hintergrund:

Zur optischen Untersuchung der Flüssigphasenanteile (und –geometrien) von Absorptionsflüssigkeiten in Packungskolonnen soll ein invasives Messsystem bestehend aus einer hochauflösenden Geschwindigkeitskamera und einem Boroskop (siehe Bild) eingesetzt werden.

Bevor dieses Messystem jedoch an einer Packungskolonne eingesetzt werden kann, ist eine ausführliche Untersuchung der Messqualität und Einfluss unterschiedler Faktoren auf die Messgüte unabdingbar. Hierfür soll die Dicke eines Flüssigkeitsfilmes an einer schrägen Platte mit dem Boroskop bestimmt unter Variation des Abstandes und des Winkels untersucht werden. Die gemessenen Werte können anschließend sowohl mit Literaturdaten verglichen, als auch mit einer zweiten, in der Literatur bekannten, optischen Messmethodik, der laserinduzierten Fluoreszenz (LIF), überprüft werden.

Zur Erzeugung eines repräsentativen Flüssigkeitsfilmes wird ein geeigneter Teststand benötigt, der zum einen gleichbleibende Versuchsbedingungen garantiert, als auch eine Adaption unterschiedlicher Messmethodik. Dies ist zentraler Gegenstand dieser Arbeit. Je nach Abschlusses des Studierenden beinhaltet die Arbeit auch einen experimentellen oder einen hauptsächlich konstruktiven Teil.

Theoretisch:

• Literaturrecherche zu Untersuchung von Flüssigkeitsfilmen und -rinnsalen, besonders mit dem Schwerpunkt Filmdicke. Neben dem apparativen Aufbau soll auch die allgemeine Fluiddynamik an schrägen Platten und mögliche Messtechniken untersucht werden

Konstruktiv:

• Basierend auf den Ergebnissen der Literaturrecherche Entwicklung eines Teststandes
• Dimensionieren und Auslegen des Teststandes, Recherche und Integration benötigter Mess- und Regelungstechnik
• Eigenständige Adaption des Teststandes zur Anwendung des Borokops oder der LIFs mit der Möglichkeit, Einflussparameter wie Anstellwinkel untersuchen zu können

Experimentell:

• Bestimmung von Flüssigkeitsfilmdicken (Wasser, Wasser/Glyzerin-Mischungen) sowohl mit Boroskop als auch mit LIF; Charakterisierung der Messergebnisse
• Untersuchung des Einflusses des Anstellwinkels auf die Messgüte
• Adaption des Systems zur Untersuchung der Phasenanteile und Filmdicken in Füllkörperkolonnen