Aufstiegsverhalten von CO₂-Blasen unter verschiedenen Betriebsbedingungen

Abstract

Die Kenntnis der Aufstiegsgeschwindigkeit ist notwendig zur Optimierung von Abfüllanlagen. Die Aufstiegsgeschwindigkeit ist jedoch von den Getränkeinhaltsstoffen und von dem Bewegungszustand des Getränkes abhängig. Es wurde die Aufstiegsgeschwindigkeit von CO₂-Blasen in verschiedenen Lösungen und bewegtem Wasser untersucht. In wäßrigen Ethanollösungen und reinem Wasser ergab sich dabei eine gute Übereinstimmung zwischen den Meßwerten und den theoretisch berechneten Werten. In Lösungen mit grenzflächenaktiven Inhaltsstoffen konnte die Aufstiegsgeschwindigkeit bis zur Blasengröße von d_B = 1,5 mm mit den Gesetzen der Festkörperumströmung berechnet werden. Für den Größenbereich von d_B = 1,5 mm bis d_B = 4 mm wurde ein neues Widerstandsgesetz angegeben, mit dem die Aufstiegsgeschwindigkeit berechnet werden kann. In bewegten Systemen weicht die Aufstiegsgeschwindigkeit von der Berechnung ab. Die Abweichung kann sowohl negativ als auch positiv sein.