The gas-liquid flow behavior through a milli-scaled channel provided with a staggered herringbone-like static mixer was investigated using high-speed recordings. For three different substance systems consisting of water, 5 wt % acetic acid in aqueous solution, and propylene glycol as liquid phase and nitrogen as gas phase, flow patterns and their transitions were determined by analyzing image sequences of the flow and summarized in flow pattern maps. Surge flow, slug flow, and bubbly flow were observed at different flow rates. The flow distribution and transitions between flow patterns mainly depend on the viscosity and surface tension of the liquid phase. By just reducing the surface tension, slug flow is not observed, and thus an early transition into a bubbly flow regime takes place. An increase in viscosity counteracts this effect.

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Die Prozessindustrie steht im intensivierten, globalen Wettbewerb der Herausforderung zunehmender Marktdynamiken gegenüber. Modular aufgebaute, wandlungsfähige Produktionskonzepte versprechen eine verbesserte Anpassung an diese in den Dimensionen Mengenausbringung, Produktmix und Produktionsort. Zur Unterstützung der Anlagenplanung wird zum einen eine Moduldefinition mit den zugehörigen intensiven und extensiven Größen gegeben und zum anderen ein Vorgehensmodell vorgestellt, das Module für eine Anlage klassifiziert und standardisiert. Dieses wird anhand eines generischen Fallbeispiels demonstriert.