Konstruktion einer Messzelle zur Untersuchung von Siedeprozessen mit Hilfe von Kernspinresonanz

Konstruktion einer Messzelle zur Untersuchung von Siedeprozessen mit Hilfe von Kernspinresonanz

Construction of a test plant for the investigation of boiling processes with nuclear magnetic resonance spectroscopy

Masterthesis

Vorversuche mit Tesafilm
Vorversuche mit Tesafilm

Motivation

Siedeprozesse von Gemischen spielen in vielen Prozessen der Energie- und Verfahrenstechnik eine große Rolle. Allerdings sind die physikalischen Vorgänge und die Transportphänomene nach wie vor nicht vollständig verstanden. Beim Siedevorgang eines Gemischs kommt es zur Verringerung des Wärmeübergangskoeffizienten im Vergleich zum Sieden einer reinen Flüssigkeit. Ein Grund kann die Anreicherung des Schwersieders an der Phasengrenze flüssiggasförmig sein. Um dieses Phänomen genauer zu untersuchen, kommt modernste Messtechnik zum Einsatz. Die Kernspinresonanz-Spektroskopie (NMRSpektroskopie) ermöglicht es, bis in den µm-Bereich aufgelöste Messungen der Zusammensetzung in der Nähe der Phasengrenze durchzuführen.

Aufgabenstellung

Ziel dieser Arbeit ist es, eine Siedezelle zu konstruieren und aufzubauen. Daraufhin sollen NMR-Messungen an Einzelblasen reiner Flüssigkeiten sowie verschiedener Gemische (Wasser/Ethanol und Kältemittelgemische) durchgeführt werden. Die daraus resultierenden Ergebnisse sollen zur Erprobung der Messtechnik dienen. Die angebotene Masterarbeit findet in Kooperation mit dem Institut für Festkörperphysik statt. Die Messungen am NMR-Spektrometer werden dort unter Anleitung von Benjamin Kresse durchgeführt.

Folgende Arbeitspakete sollten bearbeitet werden:

  • Konstruktion der Siedezelle
  • Fertigung und Aufbau der Siedezelle
  • Durchführung von NMR-Messungen zur Erprobung der Messtechnik
  • Diskussion der Ergebnisse in Form einer schriftlichen Ausarbeitung

Voraussetzungen

  • Saubere und strukturierte Arbeitsweise
  • Interesse an der Erprobung neuer Messtechnik
  • Spaß am selbstständigen Arbeiten

Ausschreibung als PDF