Verdrallte Freistrahlen finden in der Technologie ein weites Anwendungsfeld. Hierbei sind die Triebwerksstrahlen von Flugzeugen oder die Propellerstrahlen von Schiffsantrieben ebenso zu nennen, wie Mischungsprozesse in der Verfahrenstechnik, Ventilatoren in der Lüftungstechnik und die Abwasserbehandlung. Besonders für das Suspendieren und Homogenisieren sind Propellerrührer gut geeignet. In Belebungsbecken bei der Abwasserbehandlung wird die über das Aufwirbeln der Teilchen hinausgehende Forderung erhoben, daß die Volumenkonzentration der dispersen Phase im gesamten Becken annähernd gleich ist. Hierbei arbeiten die Propellerrührer im Dauerbetrieb und verursachen erhebliche Betriebskosten. Durch Abkehr von der Überdimensionierung nach Erfahrungswerten und bestmögliche Anpassung der drallstrahlerzeugenden Propeller an das jeweilige Einsatzgebiet ergeben sich erhebliche Einsparpotentiale. Dafür bedarf es detaillierter Kenntnisse über das Strömungsfeld und Ausbreitungsverhalten des erzeugten Freistrahls. An Tauchmotorrührwerken mit verschiedenen Propellerdurchmessern und Propellergeometrien – woraus unterschiedliche Drallzahlen resultieren – wurde bei jeweils mehreren Drehzahlen eine Parameterstudie durchgeführt. Die erzeugten Strömungsgeschwindigkeiten wurden unter Wasser räumlich hochaufgelöst bestimmt und die in den Scherschichten entstehende turbulente kinetische Energie aus den Schwankungsgrößen berechnet. Für die Messungen kam ein 3C-Laser-Doppler-Anemometer mit tauchbarer und präzise positionierbarer Sonde zum Einsatz. Aus dem gewonnenen Datensatz konnten allgemeingültige Zusammenhänge abgeleitet werden, auf deren Basis es möglich wurde, einen Ähnlichkeitsansatz für die Ausbreitung verdrallter Freistrahlen zu formulieren. Dieser ermöglicht die vollständige und realitätsnahe Wiedergabe der Strömungsverhältnisse nach Eingabe weniger Parameter. Dieses Buch richtet sich an Ingenieure und Strömungsmechaniker, die Freistrahlen berechnen und anwenden wollen. weiterlesen