SPP 1679:  Dynamic Simulation of Interconnected Solids Processes

• Subject Area: Thermal Engineering/Process Engineering ; Mathematics
• Term: from 2013 to 2020
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 220221995

Das zentrale Ziel des beantragten Schwerpunktprogramms ist es, numerische Werkzeuge für eine solche dynamische Simulation vernetzter Feststoffprozesse zu schaffen. Hierzu müssen physikalisch basierte, dynamische Modelle der unterschiedlichen Apparate und Maschinen der Feststoffverfahrenstechnik formuliert und implementiert werden. Im Hinblick auf die Simulation vernetzter Feststoffprozesse ergeben sich einige Anforderungen an diese Modelle. Die Modelle sollen einen möglichst weiten Einsatzbereich haben, insbesondere sollten sie nicht auf bestimmte Stoffsysteme beschränkt sein. Hierzu müssen die dispersen Eigenschaften der Feststoffe berücksichtigt werden. Dies sind nicht nur die Korngrößenverteilung, sondern auch weitere Größen, wie eine Verteilung der Zusammensetzung, der Dichte, der Kornform und weiterer Eigenschaften. Weiterhin müssen bei den meisten Prozessen die Interaktionen mit der umgebenden fluiden Phase berücksichtigt werden, auch bezüglich der fluiden Phase darf es keine Beschränkung auf bestimmte Stoffe geben. Damit die Modelle später auch für die Simulation komplexer vernetzter Feststoffprozesse genutzt werden können, dürfen sie trotz der vorgenannten Anforderungen aber keine zu hohen Anforderungen bzgl. der Rechnerressourcen haben. Zur Formulierung der Modelle sollen Literaturdaten analysiert und experimentelle Untersuchungen, teilweise aber auch numerische Experimente mit CFD- bzw. DEM-Methoden, durchgeführt werden.

• DFG Programme: Priority Programmes

Projects

• Central project: Dynamic simulation of interconnected processes (Applicant Heinrich, Stefan )
• Compartmental multivariate population balances based on Monte Carlo methods (Applicant Kruis, Frank Einar )
• Coordination Funds (Applicant Heinrich, Stefan )
• Development of a dynamic-physical process model for sieving (Applicant Kruggel-Emden, Harald )
• Dynamic process models for ultra fine grinding and dispersion (Applicants Kwade, Arno ;  Schilde, Carsten )
• Dynamic Simulation of Mechanical Solid-Liquid Separation in Centrifuges (Applicant Nirschl, Hermann )
• Dynamic simulation of reactive fluidized bed systems on the example of the Chemical-Looping-Combustion (CLC) process for solid fuels (Applicant Heinrich, Stefan )
• Dynamic simulation of technical precipitation processes (Applicant Kind, Matthias )
• Dynamics of separation characteristics of sieving and flow classification processes (Applicant Weber, Alfred )
• Dynamics of spray granulation in continuously operated horizontal fluidised beds (Applicants Heinrich, Stefan ;  Kienle, Achim ;  Tsotsas, Evangelos )
• Experimental and numerical analysis for the derivation of a dynamic solid bed model in rotary drums considering mixing and segregation processes (Applicants Scherer, Viktor ;  Specht, Eckehard )
• Flowsheet simulation of integrated precipitation processes examined for the case of a modular micro reaction setup (Applicant Peukert, Wolfgang )
• Impact comminution in jet mills (Applicants Peukert, Wolfgang ;  Wirth, Karl-Ernst )
• Model supported analysis and synthesis of a new process for continuous separation of enantiomers (Applicants Janiga, Gábor ;  Mangold, Michael ;  Seidel-Morgenstern, Andreas )
• Modeling, simulation and optimization of process chains (Applicant Leugering, Günter )
• Modelling and dynamic simulation of multistage particle cross-flow separations in a turbulent fluid flow (Applicant Thévenin, Dominique )
• Morphological modeling and simulation of crystallization processes (Applicant Briesen, Heiko )
• Numerical solution methods for coupled population balance systems for the dynamic simulation of multivariate particle processes at the example of shape-selective crystallization (Applicants Le Borne, Sabine ;  John, Volker ;  Sundmacher, Kai )
• Process Modeling for dynamic particle separation processes (Applicant Fritsching, Udo )
• Property Function to Compute the Dustiness of Powders (Applicant Schmidt, Eberhard )
• Stochastic particle models for the quantification of relationships between structural characteristics and mechanical properties to predict particle breakage behaviour (Applicant Schmidt, Volker )

• Spokesperson: Professor Dr.-Ing. Stefan Heinrich