Gaslöslichkeitsprüfstand

 

Der Gaslöslichkeitsprüfstand dient zur Bestimmung des Bunsen-Absorptionskoeffizienten von Gasen wie Stickstoff in Hydraulikflüssigkeiten sowie in anderen Flüssigkeiten, z. B. konventionellen und Bio-Hybrid-Kraftstoffen. Durch indirekte Messungen von Druck, Temperatur und Volumen kann die gelöste Gasmenge bestimmt werden.

  Prüfstand Urheberrecht: © ifas

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Prüfstandsaufbau

Der Prüfstand besteht aus einer Druckkammer, die mit der Probenflüssigkeit und Gas gefüllt ist, und einem Kolben zur Veränderung des Kammervolumens. Um Kolben und Kammer gegeneinander abzudichten, wird ein spezielles Dichtungssystem verwendet, das auch für aggressive Medien und Lösungsmittel geeignet ist.

 

Messvorgang

Messungen Urheberrecht: © ifas

Nach dem Befüllen der Druckkammer mit der Probenflüssigkeit wird die noch verbliebene Luft mithilfe einer Vakuumpumpe evakuiert. Danach wird der Prüfstand mit dem Probengas befüllt. Die Drehbewegung des Handrads wird mit Hilfe des Getriebes in eine lineare Bewegung umgewandelt, wodurch das Gesamtvolumen der Kammer verringert und die Probenflüssigkeit und das Probengas unter Druck gesetzt wird. Während der Messung ermöglichen eine Reihe von Sensoren die Erfassung aller Größen, die für die Berechnung des Bunsen-Absorptionskoeffizienten erforderlich sind.

 

Messergebnisse für Kraftstoffe

Bunsen-Absorptionskoeffizient (links) - Druck (rechts) Urheberrecht: © ifas

Mit Hilfe des zuvor beschriebenen Messaufbaus, der abgeleiteten Gleichungen und der Dichtedaten aus der Literatur wurde der Bunsen-Absorptionskoeffizient von Diesel, 1,3-Dioxolan und Dimethoxymethan bestimmt. Die einzelnen Messpunkte sind durch kreisförmige Markierungen hervorgehoben. Die durchgezogenen Linien repräsentieren den exponentiellen Verlauf auf Basis der Krichevsky-Kasarnovsky Gleichung. Gemäß dieser Gleichung existiert ein Maximum für die gelöste Stoffmenge. Dies führt zu einer Abnahme des Gehalts an gelöstem Gas beim Überschreiten einer bestimmten Druckschwelle. Die nachfolgende Abbildung zeigt diesen Druck für Diesel, Dimethoxymethan und 1,3-Dioxolan bei 293,15 K.