Vapor-Liquid Interfaces, Bubbles and Droplets

Autor: Fujikawa, Shigeo; Yano, Takeru; Watanabe, Masao

Das Buch “ Vapor-Liquid Interfaces, Bubbles and Droplets “ von Prof. Shigeo Fujikawa von der Universität Hokkaido in Japan habe ich gekauft, weil wir als Ingenieurbüro für Thermodynamik, Verfahrenstechnik und Reaktionstechnik ein Projekt hatten, bei dem die Berechnung eines Kondensationskoeffizienten an Tropfen ein sehr wichtiger Aspekt war. Und da dies – gelinde gesagt – ziemlich komplex ist, habe ich mir von diesem Buch einige Einsichten erhofft.

Diese wurden teilweise erfüllt, teilweise jedoch nicht. Einerseits schreiben die Autoren schon auf der ersten Seite des Vorwortes, dass genaue Werte von Verdampfungs- resp. Kondensationskoeffizienten bis heute nicht berechenbar sind. Insofern klären sie gleich die Lage und wissen, was sie nicht wissen und was das Buch nicht leisten kann. In Ordnung.

Entscheidend ist, dass das Buch sehr stark auf Molekulardynamik ausgerichtet ist. Das mag wissenschaftlich gut und auch korrekt sein – für mich als Praktiker, der jeden Tag „da draußen“ Kundenprobleme löst, sind solche Modelle eher nicht attraktiv. Ich bin ein Freund von Systemmodellen, und die Teilmodelle dürfen einen gewissen Grad an Feinheit nicht überschreiten. Sonst stecken so viele Annahmen und nicht bestimmbare Koeffizienten drin, dass sich das Modell selbst ad absurdum führt.

Insofern habe ich mir die Mühe auch nicht gemacht, alle hier vorgeschlagenen Modelle im Detail nachzuvollziehen. Diese sind oft der Theorie der Gaskinetik, der Boltzmann-Gleichung sowie dem Lennard-Jones-Potential aufgebaut. Dazu kommen ausführliche Erklärungen über mögliche Versuchsapparaturen, die für andere Wissenschafter sicher interessant sind, für meine praktische Anwendung jedoch nicht.

Alles in allem erinnert mich das Buch an den berühmten „Elfenbeinturm“, in dem Wissenschaftler gerne angesiedelt werden. Natürlich ist die Oberflächenentropie von Blasen ein interessantes Thema. Und auch die Laplace-Transformation von verschiedenen Formulierungen der Energiebilanz kann nicht jeder souverän durchführen. Vielleicht ist es sogar eines Tages von großer praktischer Bedeutung, mittels gaskinetischer Analysen von Atomen direkt eine Raffinerie auszulegen. Stand heute und aus meiner Perspektive als Inhaber eines Ingenieurbüros ist dieses Buch jedoch so theoretisch, dass man den Wald (nämlich die zentralen Formeln und Erkenntnisse) vor lauter Bäumen (d.h. seitenlange mathematische Abhandlungen über Details) nicht mehr sieht.