Sauerstoffaustauschkoeffizient

Der Sauerstoffaustauschkoeffizient k_L [m/s] gibt die Geschwindigkeit an, mit der der Sauerstoff aus der luftseitigen Phase (d.h. aus der Luftblase) in die Flüssigkeit (d.h. das Wasser) diffundiert. Mit der Penetrationstheorie von HIGBIE (1935) lässt sich der Sauerstoffaustauschkoeffizient k_L im Luftblasengrößenbereich über 2 mm in Reinwasser berechnen:

D_m : molekularer Diffusionskoeffizient [m²/s]
v_s : Schlupfgeschwindigkeit (Relativgeschwindigkeit Luft-Wasser) [m/s]
d_B,e : mittlerer Luftblasendurchmesser [m]

Zur Berechnung des Sauerstoffaustauschkoeffizienten unterhalb eines Luftblasendurchmessers von 2 mm s. WAGNER (1991).

Zur Kennzeichnung und Bewertung eines Belüftungssystems ist der Sauerstoffaustauschkoeffizient nicht geeignet. Hierfür muss der Belüftungskoeffizient k_La [1/h] und/oder der Sauerstoffeintrag SOTR herangezogen [kg O₂/h] werden.

Literatur

HIGBIE, R. (1935):

The Rate of Absorption of a Pure Gas into a Still Liquid during Short Periods of Exposure, Am. Inst. Chem. Engrs., S. 365 – 389. Wagner, M. (1991): Einfluß oberflächenaktiver Substanzen auf Stoffaustauschmechanismen und Sauerstoffeintrag. Hrsg.: Verein zur Förderung des Institutes WAR der Technischen Universität Darmstadt, WAR-Band 53.