Rühren und Mischen at TU München

• Simulation/ Optimierung von Rührprozessen
• Übertragen des Rührprozesses vom Labor- auf Industriemaßstab

• fest/flüssig - Müslikomponenten (Feststoffmischen)
• fest/flüssig - Schrotkonditionierung (Befeuchten/Coaten)
• flüssig/fest - Trockenhefesuspension/ Hopfenpellets in Würze bzw. Pulpe in Fruchtsaft (Suspendieren bzw. Aufwirbeln)
• flüssig/flüssig - Sirup in Saft bzw. Salatdressing (Homogenisieren bzw. Emulgieren)
• flüssig/gas - karbonisierte Softdrinks (Begasen)

Emulgiert werden Flüssigkeiten die nicht mischbar sind.

Homogenisiert werden Flüssigkeiten, die mischbar sind.

Eine Dimensionsanalyse wird dann verwendet, wenn die Differentialgleichung, die den Prozess beschreibt, nicht bekannt ist.

Man benötigt die Einflussgrößen, die für den Prozess eine Rolle spielen.

•  Physikalisches Verständnis prüfen
• Vorhersage über das Verhalten des Rührers treffen
• Einblicke in Bereiche, in die man experimentell nur schwer hinkommt
• Prozesse optimieren, dh optimale Rührwerkgeometrie für erforderliche Rührleistung finden (sehr einfach durchzuführen, ohne Experiment!)

Rühren - Mischvorgänge in Flüssigkeiten mit Hilfe von bewegten, meist rotierenden Mischorganen

Mischen - Verteilen von Masseteilchen in einem vorgegebenen Volumen

scherverdickend - Stärkelösung

newtonsche - Wein, Bier, Softdrinks

scherverdünnend - Salatdressing

• Strömungsprofil im Rührbehälter abhängig von
  rheologischen Eigenschaften
• Rheologisches Verhalten kann sich während Prozess
  ändern und muss u.U. mitberücksichtigt werden
• Unterschiedlicher Leistungseintrag und Mischzeit
• Ausbildung von Totzonen

Schersensitive Materialien: Zellen, Tropfen, Flocken

Pascal

Die Dimensionsanalyse ist ein mathematisches Verfahren, um das Zusammenspiel physikalischer Größen bei Naturphänomenen zu erfassen, ohne die einem physikalischen Vorgang zugrundeliegende Formel oder eine exakte Gesetzmäßigkeit zu kennen

• Verringerung der Zahl der Parameter, durch die das problem beschrieben wird
• Maßstabsübertragung vom Labor- in den Produktionsmaßstab
• Tiefere Einsicht in den physikalischen Prozess
• Größere Beweglichleot in der Wahl der Parameter. Bsp. Reynolds-Zahl