Einfluß veränderlicher Eigenschaften des Strömungsmediums auf den Massen- und Wärmetransport bei erzwungener Konvektion Teil II. Die Auflösung von Kieselglas in einer CaO-Al2O3-SiO2-Schmelze

Abstract

Die in Teil I beschriebene Methode zur Berücksichtigung veränderlicher Eigenschaften wird am Beispiel der Auflösung von Kieselglas in einer Calcium-Aluminium-Silikat-Schmelze erläutert. Es tritt eine hundertfache Zunahme der Viskosität zwischen der Ausgangszusammensetzung und der bei der Liquidustemperatur ein; wegen der vorausgesetzten Gültigkeit der Stokes-Einstein-Gleichung folgt eine entsprechende hundertfache Abnahme des Diffusionskoeffizienten. Es wurde gefunden, daß diese starke Änderung der Eigenschaften nur eine vierfache Abnahme der Auflösungsgeschwindigkeit hervorruft, verglichen mit der bei konstanten Eigenschaften erhaltenen. Die Kurven für die Konzentrations- und Geschwindigkeitsverteilung innerhalb der Grenzschicht werden für den Fall veränderlicher Eigenschaften angegeben. Der Vergleich mit den entsprechenden Kurven für konstante Eigenschaften führt zur Entwicklung der physikalischen Grundlage für das Verständnis der Einflüsse veränderlicher Eigenschaften. Die experimentellen Ergebnisse der Auflösung von Kieselglas bei erzwungener Konvektion werden mit Hilfe der Berechnungen über den Einfluß veränderlicher Eigenschaften gedeutet. Es wird gefunden, daß der entsprechende binäre Diffusionskoeffizient für die Auflösung von Kieselglas fast mit dem - unabhängig davon mit Isotopen bestimmten - Diffusionskoeffizienten für Silicium in diesem System übereinstimmt. Im Hinblick auf verschiedene Unsicherheiten bezüglich der Wechselwirkungen, der Akitvitätsdaten und der Bedeutung der Stokes-Einstein-Gleichungen ist die volle Bedeutung dieser Übereinstimmung nicht klar.