Air entrainment and macro instability in stirred vessels

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In Vorlagebehältern besteht sehr häufig das Problem, eine ausreichende Durchmischung des Behälters zu erreichen, ohne dass Luft über die freie Oberfläche der Flüssigkeit in den Rührreaktor eingetragen wird. Des weiteren sind in Vorlagebehältern zusätzliche Rühraufgaben, wie z. B. die Aufrechterhaltung von Suspensionen oder die Wärmeübertragung, zu berücksichtigen. Das Fehlen zuverlässiger Informationen über die Oberflächenbegasung führt dazu, dass in der Vergangenheit nur beschränkte Auslegungs- und Optimierungsrichtlinien für die Praxis zur Verfügung standen. In der vorliegenden Arbeit konnte der Mechanismus des Gaseintrags in gerührten Behältern mit Hilfe der modernen experimentellen und numerischen Techniken in der Strömungsmechanik untersucht und aufgeklärt und erstmalig mit dem „`Precessing Vortex Core“' und Makroinstabilität in gerührten Behältern in Verbindung gebracht werden. Aus den gewonnenen Ergebnissen konnten zwei Strategien zur Vermeidung der Oberflächenbegasung abgeleitet und überprüft werden.