Verhalten von Gasblasen in der Glasschmelze bei konstanter Temperatur

Abstract

Für die Untersuchungen wurden eine Flachglasschmelze und als Läutermittel Natriumsulfat verwendet. Außer der Wechselwirkung des vom Läutermittel freigesetzten Gases mit der Glasschmelze wurde auch die der Gasblaseninhalte an CO₂, H₂O und N₂ mit der Glasschmelze in die Untersuchungen einbezogen. Die Differentialgleichungen, die das Verhalten der Gasblasen in der Glasschmelze bei einer konstanten Temperatur beschreiben, konnten gelöst werden, wobei für die Konstanten Werte aus der Literatur oder aus früheren Messungen eingesetzt wurden. Die Berechnungen zeigen den Einfluß der Anfangsparameter der Blasengröße, des auf die Gasblase wirkenden hydrostatischen Drucks, der Zusammensetzung des Gasblaseninhalts und der Temperatur auf das Verhalten der Gasblasen. Außerdem wurden die Möglichkeit der Vereinfachung des Differentialgleichungssystems unter den Bedingungen des sogenannten stabilen Zustands diskutiert und einige Schlußfolgerungen im Hinblick auf die Technologie des Glasschmelzens gezogen. Abschließend wurden die mit den Differentialgleichungen erhaltenen Resultate mit den aus der Literatur zugänglichen und eigenen experimentellen Ergebnissen verglichen. Behaviour of gas bubbles in a glass melt at constant temperature Flat glass refined with sulphate was used for the investigation. Bubbles containing CO₂, H₂O and N₂ as well as gases evolved from the melt were investigated. The differential equations for the behaviour of gas bubbles in the melt can be solved if the necessary data are taken from the literature or from previous measurements. Calculations were made which show the influence of initial conditions of bubble diameter, hydrostatic pressure, composition of the bubble contents and temperature on bubble behaviour. The possibility of using the pseudo steady state model is discussed and some conclusions of interest to glassmelting technology are drawn. Lastly some of the results obtained in this work are compared with others taken from the literature. Comportement des bulles de gaz dans le verre fondu maintenu à une température constante Dans cette étude, on utilise une fonte de verre plat et du sulfate de sodium comme affinant. II est tenu compte non seulement des interactions du gaz libéré par l'affinant mais aussi de celles des constituants des bulles (CO₂, H₂O et N₂) avec la fonte. Les équations différentielles qui décrivent le comportement des bulles dans la fonte maintenue à une température constante sont résolues en introduisant des constantes publiées dans la littérature ou déduites de mesures antérieures. Les calculs montrent l'influence des paramètres de départ des dimensions de bulle, de la pression hydrostatique s'exerçant sur les bulles, de la composition chimique du gaz à l'intérieur de la bulle et de la température sur le comportement des bulles. On discute en outre la possibilité de simplifier le système d'équations différentielles en considérant le cas d'un régime dit permanent et on tire des conclusions sur la fusion du verre. Enfin, on compare les résultats déduits des équations différentielles avec ceux publiés et ceux provenant des mesures expérimentales.