1.1. Die Bedeutung der Trennung Die Erkenntnis der Anwendungsmoeglichkeiten, welche die Entdeckung der Kern- spaltung aufzeigte, fuhrte auch zu einer raschen Entwicklung der Verfahren zur Trennung von Gas- und Flussigkeitsgemischen. Das Interesse konzentrierte sich auf die Trennung der Isotope, die fur die Kerntechnik von besonderer Bedeutung sind. Die Verwendung von Brennelementen aus reinem oder hoch angereichertem Uran U235 in Kernreaktoren bietet viele Vorteile. Zur Gewinnung dieses Isotops wurde 1942 in Oak Ridge eine aus 2100 Rohren bestehende Anlage gebaut [1, 2], in der das Isotop U235 in flussigem Uranhexa- fluorid UF nach dem von CWSIUS [3, 4, 5] angegebenen Trennrohrverfahren an- 6 gereichert wurde. Das angereicherte Uran wurde als Ausgangsmaterial fur die Reindarstellung von U235 in elektromagnetischen Separatoren verwendet. Von grosser Bedeutung ist auch die Erzeugung von schwerem Wasser, das wegen seines geringen Absorptionsquerschnittes und seiner guten Bremswirkung ein ausgezeichneter Moderator ist. Das Isotop LF ist als Kuhlmittel fur Hochlei- stungsreaktoren geeignet, wahrend Li6 eine der Reaktionen bei der thermischen Kernfusion ermoeglicht. Auch die Entfernung radioaktiver, beim Kernzerfall ent- stehender Spaltprodukte aus Flussigkeiten und Gasen sowie die Abscheidung staubfoermiger Partikelchen erfordern den Einsatz von Trennverfahren.

1. 1 UEberblick Stroemung und Warmeubergang in der Umgebung rotierender Scheiben sind fur den Theoretiker von Interesse. Im laminaren Bereich lassen sich die Navier Stokesschen Gleichungen, die Kontinuitats- und die Energiegleichung fur den Fall der freien Scheibe exakt loesen und ermoeglichen damit eine UEberprufung geeigneter Naherungsverfahren. Fur den Ingenieur hat die rotierende Scheibe praktische Bedeutung, da sie als vereinfachtes Modell fur viele rotierende Ma schinenteile aufgefasst werden kann. Das trifft beispielsweise fur Gasturbinen zu, bei denen OPRECHT [1] festgestellt hat, dass erhebliche Leistungssteigerungen durch gute Lauferkuhlung zu erzielen sind. Bei dem von SCHULTZ-GRUNOW [2] entwickelten Isotopentrennverfahren ruft eine gekuhlte Scheibe, die in einem beheizten Gehause rotiert, die Trennung hervor - Temperaturfeld und Warme ubergang sind hierbei unmittelbar von Bedeutung. Auch in kunftigen Raum stationen koennten rotierende Scheiben und die durch sie hervorgerufene er zwungene Konvektion wichtig werden, da wegen des fehlenden Schwerefeldes keine naturliche Konvektion moeglich ist. Bei rotierenden Scheiben unterscheidet man zwischen freien Scheiben, die im unbegrenzten Raum, und Scheiben, die im ganz oder teilweise geschlossenen zylindrischen Gehause rotieren. Die Stroemung und der Warmeubergang an der freien Scheibe wurden sowohl theoretisch als auch experimentell in einer Reihe von Arbeiten untersucht, unter denen besonders die von v. KARMAN [3] und die von MILLAPS, POHLHAUSEN [4] hervorzuheben sind [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]. Zwischen geschlossenem Gehause und rotierender Scheibe zeigt die Flussigkeit ein wesentlich verwickelteres Stramungsverhalten.