Charakterisierung des Impuls- und Wärmetransports in zylindrokonischen Tanks während der Gärung, Reifung und Lagerung mittels laseroptischer und Ultraschall-Messtechniken

In der vorliegenden Arbeit werden die messtechnische Erfassung und die Analyse der prozessabhängigen Geschwindigkeits- und Temperaturfelder in einem zylindrokonischen Modelltank (270 Liter) und in einem zylindrokonischen industriellen Brauereitank (30.000 Liter) während eines realen Gärungs-, Reifungs- und Lagerungsprozesses präsentiert. Beide zylindrokonische Tanks wurden für die experimentellen Untersuchungen entwickelt. Es wurde ein umfangreiches Monitoring des gesamten realen Gärungs-, Reifungs- und Lagerungsprozesses durchgeführt und insbesondere die fehlenden experimentellen Daten während der Gärung, die zum Teil als „Black Box“ galt, ermittelt und der Impuls- und Wärmetransport innerhalb der Prozesse analysiert. Die experimentellen Untersuchungen der Strömungsvorgänge in einem Gär- und Lagertank werden mittels berührungsloser Strömungsmesstechniken, insbesondere der zweidimensionalen Ultraschall-Doppler- Messtechnik durchgeführt. Durch die Anwendung der Ultraschall-Doppler-Messtechnik wird überhaupt erst die Möglichkeit geschaffen in der trüben Flüssigkeit, die konvektiven Transportvorgänge während einer realen Gärung, Reifung und Lagerung in einem zylindrokonischen Tank zu analysieren.