Wirbelschichten sind weit verbreitet, z.B. bei industrieller Trocknung, in Wirbelschichtfeuerungen oder bei der Wärmebehandlung von Werkstoffen. Schüttungen werden durch ein hindurchströmendes Fluid von einer Schüttschicht (Festbett) in eine Wirbelschicht (Fließbett) überführt. Die strömungsmechanischen und thermodynamischen Eigenschaften der Wirbelschicht haben den Charakter eines inkompressiblen Fluids.
Die Wärmeübertragung zwischen heißem Fluid und einem Festbett erfolgt vor allem durch Wärmeleitung. In der Wirbelschicht kommt es durch die Bewegung der Partikel zu einer sehr guten Durchmischung. Die Durchmischung ermöglicht die optimale Wärmeübertragung zwischen Fluid und Partikeln. Es entsteht eine sehr gleichmäßige Temperaturverteilung im Reaktor.
Das Kernelement in WL 225 ist ein Glasreaktor mit Hintergrundbeleuchtung, der die Beobachtung des Fluidbettes und des Fluidisierungsprozesses ermöglicht. Druckluft strömt durch eine poröse Sinterplatte aufwärts. Auf der Sinterplatte befindet sich die Schüttschicht. Ist die Geschwindigkeit der Luft geringer als die sogenannte Lockerungsgeschwindigkeit, wird die Schüttschicht lediglich durchströmt. Bei größeren Geschwindigkeiten wird die Schicht soweit aufgelockert, dass die Feststoffpartikel in einen Schwebezustand versetzt werden und eine Wirbelschicht bilden. Die Luft tritt am oberen Ende des Glasreaktors durch einen Filter aus.
Die Luftmenge wird über ein Ventil eingestellt. Ein absenkbares Heizelement im Reaktor ermöglicht die Untersuchung der Wärmeübertragung in der Wirbelschicht.
Aufnehmer erfassen den Druck am Eintritt in den Reaktor und in der Wirbelschicht, die Luftmenge, die Heizleistung und die Temperaturen am Lufteintritt des Reaktors, an der Oberfläche des Heizelements und in der Wirbelschicht. Die Messwerte werden an digitalen Anzeigen abgelesen und können gleichzeitig über USB direkt auf einen PC übertragen und dort mit Hilfe der mitgelieferten Software ausgewertet werden.
Als Schüttung wird Aluminiumoxid in unterschiedlichen Partikelgrößen mitgeliefert.
