Begriffe aus der Düsen- und Zerstäubungstechnik von D bis F

Das Düsenlexikon mit Begriffen von D bis F

D


Dimensionslose Kennzahl

Dimensionslose Kennzahlen, -auch π-Größen genannt-, spielen im gesamten Bereich der Verfahrenstechnik eine wichtige Rolle. In der Strömungsmechanik und der Zerstäubungstechnik sind sie häufig anzutreffen.

Diese Kennzahlen setzen beispielsweise Kräfte, Beschleunigungen oder Längen/Durchmesser in ein Verhältnis zueinander und weisen somit naturgemäß keine Dimension auf. Eine dimensionslose Kennzahl hat also beispielsweise niemals eine Einheit wie m, s oder kg beziehungsweise Kombinationen aus diesen. 

Die Reynolds-Zahl Re ist eine der wichtigsten dimensionslosen Kennzahlen in der Strömungsmechanik.In der Strömungs- und Düsentechnik ist die beispielsweise die Reynolds-Zahl Re von sehr großer Bedeutung. Der Betrag der Reynolds-Zahl charakterisiert beispielsweise, ob eine Rohrströmung turbulent oder laminar ist. Dimensionslose Kennzahlen werden unter Anderem bei der systematischen Optimierung von Düsensystemen genutzt.

Hier finden Sie ein ausführliches Beispiel zur Dimensionsanalytik und die Vorteile in der Düsentechnik.


Drallkammer

Luftkern im Inneren einer Hohlkegel-Druckdüse (HKD). Dieser reicht bei üblichen Betriebsbedingungen bis an den Deckel der Hohlkegeldüse. Bild: Copyright IBR Zerstäubungstechnik GmbH.Eine Drallkammer ist zum Beispiel bei Tangential-Hohlkegeldüsen anzutreffen.

Die zu zerstäubende Flüssigkeit tritt durch eine oder mehrere Bohrungen tangential in diese Kammer ein und bildet ein Rotationsfeld aus. Im Inneren der Drallkammer entsteht ein Luftkern, der von der Düsenmündung bis an den Deckel der Drallkammer reicht.

Hierdurch entsteht bei Hohlkegeldüsen, HKD, das charakteristische und typische hohlkegelförmige Sprühbild. Hier finden Näheres zu Hohlkegel-Düsen, HKD.

 

 


Drallparameter

Der Drallparameter ist eine wichtige dimensionslose Kennzahl zum Auslegen von Hohlkegel-Druckdüsen. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbHDer Drallparameter ist eine wichtige dimensionslose Kennzahl, die zum Auslegen, Dimensionieren und Optimieren von Hohlkegel-Düsen benutzt wird. Sie wird beispielsweise zur Berechnung des Volumenstroms sowie des Sprühwinkels an HKD benutzt. Die Indizies bedeuten: E = Eintritt, K = Drallkammer und A = Austritt. Eine umfassende Darstellung dieser Kennzahl ist unseren Fachbüchern zu entnehmen. Hier finden sich auch Berechnungsbeispiele.


Druck-Reynolds-Zahl

Die Druck-Reynolds-Zahl zählt zu den dimensionslosen Kennzahlen und wird in der Düsentechnik häufig genutzt. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbHEine in der Düsentechnik häufig verwendete dimensionslose Kennzahl. Diese wird vorzugsweise bei der Auslegung und Optimierung von HKD genutzt. Speziell bei diesen Düsen lässt sich die Strömungsgeschwindigkeit der Lamelle messtechnich nur sehr schwer bestimmen. Da zwischen der Strömungsgeschwindigkeit und der leicht zu ermittelnden Druckdifferenz ein physikalischer Zusammenhang besteht, nutzt man vorzugsweisen diesen zur Bildung der Druck-Reynolds-Zahl.


Druckverlustbeiwert

Eine weitere dimensionlose Kennzahl, welche Druckverluste bestimmter Rohrleitungskomponenten, wie beispielsweise Erweiterungen, Verengungen, Krümmer, Abzweigungen, Ventile etc. charakterisiert.

Sie wir üblicherweise empirisch ermittelt und gilt für bestimmte Reynolds-Zahlen. Meistens wird sie in der Praxis für hohe Beträge der Reynolds-Zahl benannt.


Durchflussziffer

Die Durchflussziffer an Einstoff-Druckdüsen charakterisiert den Reibungsverlust beim Durschrömen der Düse. Bild: IBR Zerstäubungstechnik GmbHDie Durchflussziffer ist eine wichtige dimensionslose Kennzahl, die hauptsächlich  im Bereich der Einstoff-Druckdüsen genutzt wird. Sie definiert den realen Volumenstrom im Verhältnis zum theoretisch  maximal möglichen Volumenstrom bei einer bestimmten Druckdifferenz.

Sie ist somit quasi ein Maß für den bei der Düsenströmung auftretenden Druckverlust. Ein geringer Wert für µ bedeutet jedoch nicht automatisch eine schlechte Düse! Vielmehr kann eine Düse mit einem relativen geringen Wert für µ ein erheblich feineres Tropfengrößenspektrum liefern als eine Düse mit einem hohen µ-Wert! Dieser Zusammenhang ist nicht trivial. Näheres hierzu ist zum Beispiel unserer Fachliteratur zu entnehmen.


E


Einstoff-Druckdüsen

Hierunter versteht man grundsätzlich alle Düsenbauarten, bei denen die zu zerstäubende Flüssigkeit selbst als Energielieferant dient. Ein zusätzliches Duckgas oder Druckluft wird demnach üblicherweise nicht benötigt. Detaillierte Darstellungen zu Einstoff-Druckdüsen finden Sie auf unserer speziellen Seite. Unser Special zu dieser Thematik bietet darüber hinaus umfassendere Informationen zu Turbulenzdüsen und Lamellen bildenden Zerstäubern.

 


F


Fadenbildung

Ein spezieller Mechanismus der Tropfenbildung. Dieser tritt beispielsweise bei bestimmten Betriebsparametern an Rotationszerstäubern auf. Am Umfang des Zerstäubers bilden sich dann in regelmäßigen Abständen gleichförmige einzelne Flüssigkeitsfäden aus, die zu nahezu gleich großen, also monodispersen, Tropfen zerfallen. Dieses Verfahren der Tropfenbildung an Rotationszerstäubern ist technisch besonders interessant. Einerseits zur Vermeidung von Overspray-Effekten, andererseits zum Erzeugen spezieller Produkteigenschaften. Näheres hierzu findet sich auch auf der speziellen Seite zu Rotationszerstäubern.


Flachstrahldüse

Flachstrahldüsen, kurz FSD genannt, sind eine Lamellen bildende und zu den Einstoff-Druckdüsen zählende Düsenbauart. Sie erzeugen eine Flüssigkeitslamelle, welche zunächst in einzelne Flüssigkeitsfäden und dann zu Tropfen zerfällt. Die FSD wird häufig zur Beschichtung von Bahnen eingesetzt. Das Problem ist, dass die Flüssigkeitsverteilung über der Sprühbreite nicht konstant ist. Daher lässt man in der Praxis die Sprühbreiten überlappen. Diese Düsenbauart findet man häufig zum Beispiel in Waschstraßen.

 


Fließkurve

Ein Begriff aus der Flüssigkeitsrheologie. Die Fließkurve wird üblicherweise mit einem sogenannten Rotationsviskosimeter erstellt und lässt Schlüsse zu, wie sich eine nicht-newtonsche Flüssigkeit bei unterschiedlichen Beanspruchungen verhält. So existieren z. B. Flüssigkeiten, die mit zunehmender Beanspruchung dünnflüssiger werden, andere hingegen werden zäher.
Diese Eigenschaften sind besonders wichtig, um den Volumenstrom an Düsen, aber auch das Tropfengrößenspektrum bestimmen zu können. 


Fraunhofer-Beugung

Das Prinzip der Laser-Beugungstechnik beruht darauf, dass Licht an einem Partikel in alle Richtungen streut. Die Intensitätsverteilung selbst hängt von der Partikelgröße ab.

Bei kugelförmigen Partikeln, wie beispielsweise Tropfen in einem Spray, besteht das Beugungslicht aus konzentrischen dunklen und hellen Ringen. Diese nennt man Beugungsringe.

Da beim Beugungsspektometer das Licht an den zu untersuchenden Teilchen, -Tropfen in einem Spray-, gebeugt wird, können die Informationen dazu genutzt werden, die Teilchengröße beziehungsweise Tropfengröße zu messen. Dieses physikalische Prinzip nutzen wir, um mit der Laserbeugungsspektrometrie vollständige Tropfengrößenspektren an Düsen und Zerstäubern zu messen.