Bitte benutzen Sie diese Referenz, um auf diese Ressource zu verweisen: doi:10.22028/D291-23126
Titel: Flüssigkeitsumverteilung in feuchten Granulaten
Sonstige Titel: Liquid redistribution in wet granulates
Verfasser: Schaber, Marc Florian
Sprache: Deutsch
Erscheinungsjahr: 2015
SWD-Schlagwörter: Physik
Tomografie
Grenzflächenphysik
Granulat
Benetzung
Freie Schlagwörter: feuchte Granulate
Flüssigkeitsumverteilung
Kugelmischungen
Transportprozess
wet granulates
liquid redistribution
bead mixtures
transport process
DDC-Sachgruppe: 530 Physik
Dokumentart : Dissertation
Kurzfassung: Fügt man einem trockenen Granulat Flüssigkeit hinzu, so formt diese ein Netzwerk aus Kapillarbrücken und komplexeren Flüssigkeitsstrukturen. Abhängig von den Benetzungseigenschaften der Granulatbestandteile bilden sich verschiedene Flüssigkeitsstrukturen aus. Wir untersuchen die Dynamik, mit der sich diese Flüssigkeitsstrukturen im Granulat ausbilden. Als Modellsystem werden monodisperse Glas- und Basaltkugel verschiedener Durchmesser mit jeweils kleinerem und größerem Kontaktwinkel verwendet. Durch Fluidisierung der Probe wird die Packungsgeometrie der Granulatbestandteile verändert und die Flüssigkeitsstrukturen werden im Zuge dessen zerstört. Wir untersuchen mit modernen dreidimensionalen abbildenden Methoden, wie sich die Flüssigkeit umverteilt, sich die Flüssigkeitsstrukturen neu formen und schließlich einen neuen Gleichgewichtszustand erreichen und finden einen Zusammenhang der Umverteilungsgeschwindigkeit mit dem Kugeldurchmessern, der Viskosität der zugegebenen Flüssigkeit und dem hinzugefügten Flüssigkeitsgehalt. Das Ausbleiben der Flüssigkeitsumverteilung für schlecht benetzende Basaltkugeln zeigt, dass der Transport über einen dünnen Flüssigkeitsfilm auf der Kugeloberfläche dominiert wird. Der Einfluss der Flüssigkeitsmorphologien und der Umverteilung auf die mechanischen Eigenschaften eines Granulates wird mit Hilfe einer Scherzelle untersucht, die Einblicke in die Bewegungen von Kugeln und Flüssigkeit ermöglicht.
When adding liquid to dry granulates, the liquid forms a network of capillary bridges and more complex liquid structures. Depending on wettability of the granules and geometry of the granular pile various liquid structures are formed. We explore the dynamics of the liquid equilibrium distribution emerging within granular packs. Monodisperse glass and basalt microspheres of different diameters are used as granules having smaller and bigger contact angles, respectively. By fluidizing the granulate the packing geometry of the granules is changed and the liquid equilibrium structures are destroyed. With modern 3-dimensional imaging technologies we explore how the liquid is re-distributed and how the liquid morphologies are re-formed in a new equilibrium situation. We find a correlation between the bead diameter and the viscosity of the added liquid to the equilibration speed. The absence of the equilibrium process for less-wettable beads indicates that the liquid redistribution is dominated by a thin liquid wetting film on the surface of the beads. The influence of the liquid morphologies and the redistribution process on the mechanical properties of the wet granulate are investigated with a shear cell which gives insights into the movements of the beads an liquid.
Link zu diesem Datensatz: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-64267
hdl:20.500.11880/23182
http://dx.doi.org/10.22028/D291-23126
Erstgutachter: Seemann, Ralf
Tag der mündlichen Prüfung: 22-Feb-2016
SciDok-Publikation: 3-Mär-2016
Fakultät: Fakultät 7 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät II
Fachrichtung: NT - Physik
Ehemalige Fachrichtung: bis SS 2016: Fachrichtung 7.2 - Experimentalphysik
Fakultät / Institution:NT - Naturwissenschaftlich- Technische Fakultät

Dateien zu dieser Ressource:
Datei Beschreibung GrößeFormat 
Marc_Schaber_FlAssigkeitsumverteilung_in_feuchten_Granulaten.pdf12,49 MBAdobe PDFÖffnen/Anzeigen


Alle Ressourcen in diesem Repository sind urheberrechtlich geschützt.