Demonstrationsversuchstand: CO2-Sichtzelle

Zur Visualisierung des Überganges von CO2 vom Zweiphasengebiet in den überkritischen Zustand wurde am IKE ein Demonstrationsversuchstand konzipiert und aufgebaut.

 

Der Versuchstand besteht im Wesentlichen aus einer Sichtzelle, Temperatur- und Drucksensoren, Vor-Ort-Anzeigegeräten, einer Messdatenerfassung, einem Kryostaten zur Temperierung der Sichtzelle, einer Kamera zur optischen Aufnahme mit verschiedenen Objektiven (endozentrisches und telezentrisches Objektiv) und Lichtquellen, sowie einem Computer.

 

Schema des Demonstrationsversuchstand: CO2-Sichtzelle,Institut für Kernenergetik und Energiesysteme, Universität Stuttgart

Schema des Demonstrationsversuchstands: CO2-Sichtzelle, 2020 © IKE

 

Für die Durchführung der Experimente wird die Sichtzelle entlang der Isochoren die durch den kritischen Punkt, bei einer Temperatur von 30,98 °C und einem Druck von 7,38 MPa verläuft, beheizt bzw. gekühlt.

 

T-s Diagramm CO2,Institut für Kernenergetik und Energiesysteme, Universität Stuttgart

T-s Diagramm von CO2, 2020 © IKE

 

Das erste Video zeigt die Aufnahme eines quasistatischen Experimentes, mittels eines telezentischen Objektivs, bei dem die Sichtzelle von 36 °C auf 28 °C in einem 12 h Zeitraum abgekühlt wurde.

Video 1, 2020 © IKE

 

Video 2 zeigt die Aufnahme mit denselben experimentellen Randbedingungen, jedoch mit Verwendung eines endozentrischen Objektivs.

Video 2, 2020 © IKE

 

In Video 3 wird ein dynamisches Experiment mit dem telezentrischen Objektiv gezeigt bei dem die Sichtzelle ebenfalls von 36 °C auf 28 °C abgekühlt wurde, allerdings in einem Zeitraum von 30 min.

Video 3, 2020 © IKE

 

Bei der Aufnahme in Video 4 wurde das selbe Experiment mir dem endozentrischen Objektiv durchgeführt.

Video 4, 2020 © IKE

Konstantinos Theologou
M.Sc.

Konstantinos Theologou

Wissenschaftlicher Mitarbeiter / Doktorand

Rainer Mertz
Dr.-Ing.

Rainer Mertz

Abteilungsleiter EW und Sicherheitsbeauftragter

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