Messung

Eine wesentliche experimentelle Voraussetzung der Arbeit war die lokale Feuchtemessung in einer Schüttung während der Trocknung.

Bevor die ersten reproduzierbaren Kalibrierkurven und Feuchte - Meßwerte erhalten wurden, war jedoch 2 Jahre Grundlagenarbeit zur elektrolytischen Leitung in feuchten, porösen Materialien erforderlich. 

Das Hauptproblem war, daß das Meßsignal nur unter ganz bestimmten Bedingungen mit der Feuchte des homogenen Bereiches der Schüttung korreliert werden konnte - anfangs wurden nur die Eigenschaften des im Bild gezeigten elektrochemischen und geometrischen Randgebietes gemessen.
Als elektrolytische Lösung wurde eine gesättigte wässrige Lithiumflourid - Lösung verwendet, die wegen ihrer geringen Löslichkeit den Trocknungsvorgang nicht zu stark beeinflußte. Vorteil der gesättigten Lösung war, daß die Leitfähigkeit nicht zusätzlich noch durch die Konzentrationsabhängigkeit der Lösung bestimmt wurde.   

Meßstrecke

Zur Messung wurde eine zylindrische, oben offene Meßzelle aus Kunstharz eingesetzt. In unterschiedlichen Höhen befanden sich 12 kugelförmige Meßelektroden aus Platin zur Feuchtemessung. Im Inneren der Elektroden befanden sich Thermoelemente zur lokalen Temperaturmessung.

Die Meßzelle war mittels Kunststoffschaum thermisch isoliert. Diese thermische Isolierung und die gleichzeitig erforderliche elektrische Leitfähigkeit des Mantels (wegen der elektrolytischen Leitfähigkeitsmessung) waren die konstruktiven Hauptprobleme.  

Meßzelle

Beim Trocknungsversuch wurde die Meßzelle:

• mit elektrolytischer Lösung gefüllt, 
• Sand oder Glaskugeln mit Partikelgrößen im Bereich 0.1 bis 0.8 mm vorsichtig, blasenfrei eingefüllt, 
• durch die Einfülltechnik eine definierte Porositätsverteilung eingestellt, 
• die Zelle temperiert und danach 
• durch Überströmen unter definierten Randbedingungen getrocknet.

Vor der Trocknung wurde die Porositätsverteilung, während der Trocknung wurden die lokalen Feuchte- und Temperaturverteilungen sowie durch kontinuierliche Wägung die integrale Feuchte der Schüttung ermittelt.

Strömungskanal

In der Auswertung wurden für homogene und inhomogene Schüttungen sowohl der integrale als auch die lokale Trocknungsverlauf mit Simulationsrechnungen verglichen.