Experimentelle Untersuchung des Fallverhaltens von Schüttgütern mittels Laser-Doppler-Anemometrie

Abstract

Staub zählt heutzutage zu einem ernsthaften Umweltproblem, das lange Zeit vernachlässigt wurde. Schüttgüter führen im Besonderen bei deren Transport zu einer erheblichen Staubentwicklung. Das Verhalten bei Abwurfvorgängen soll daher näher untersucht werden.<br />Dazu soll auch die Anwendbarkeit der berührungslosen Messtechnik, im vorliegenden Fall die Laser - Doppler - Anemometrie, in diesem Zusammenhang ermittelt werden.<br />Zuerst werden die bisher bekannten und relevanten theoretischen Grundlagen aus der Schüttguttechnik angeführt. Anschließend erfolgt eine Betrachtung der bisherigen Arbeiten und Untersuchungen zum Thema Staub.<br />Ein wesentlicher Teil dieser Arbeit befasst sich mit der Laser-Doppler-Anemometrie (Geschwindigkeitsmessung mittels Laser auf Grundlage des Dopplereffekts). Im praktischen Teil werden die verwendeten Fördereinrichtungen erläutert und der Versuchsaufbau beschrieben.<br />Die ersten Messungen dienen zum Vergleich der Messergebnisse mit den theoretischen Betrachtungen und zur Ermittlung verschiedenster Einflüsse im Versuchsablauf.<br />Bei den weiteren Versuchen wird das Geschwindigkeitsverhalten beim Schüttgutabwurf in Abhängigkeit von der Fallhöhe und des Massenstroms ermittelt.<br />Die Laser-Doppler-Anemometrie stellt sich als geeignet zur Messungen der Geschwindigkeiten bei Fallvorgängen von Schüttgütern mit kleinen Partikelgrößen heraus. Die durchgeführten Versuche bestätigen die Annahmen bezüglich der Geschwindigkeitszunahmen.<br />