Zum Stofftransport in turbulenter Strömung—Messung elektrochemischer Grenzströme an einer rotierenden Ringelektrode

Abstract

AbstractFür die Beschreibung des Stofftransportes in turbulenten Strömungsgrenzschichten werden zwei theoretische Ansätze diskutiert. Setzt man für die Abhängigkeit des turbulenten Austauschkoeffizienten Aturb vom Wandabstand y die Proportionalität Aturb ∼ y3 an, so ergibt sich eine Abhängigkeit der Teilchenstromdichte jr von der Prandtl‐Zahl Pr mit dem Exponenten 1/3, der Ansatz Aturb ∼ y4 führt dagegen auf jr ∼ Pr1/4. Zur Überprüfung dieser Ansätze haben wir die rotationsabhängigen Grenzstromdichten der Reduktion von Fe3+ ‐Ionen an einer rotierenden Ringelektrode im turbulenten Bereich untersucht. Unsere experimentellen Ergebnisse weisen aus, daβ der Stoffaustausch am besten durch den Produktansatzmagnified imagewiedergegeben werden kann (rm = mittlerer Ringradius, untersuchter Bereich: 2,7 · 105 < Re < 106; 500 < Pr < 2000).