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Projekt
Untersuchung von im Prozessspray auftretenden Elementarprozessen an nicht-newtonschen Tropfen mittels Direkter Numerischer Simulation
Antragsteller
Professor Dr. Dieter Bothe
Fachliche Zuordnung
Mechanische Verfahrenstechnik
Förderung
Förderung von 2009 bis 2016
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 122265448
Bei der Herstellung partikulärer Systeme mittels Sprühverfahren hängen die Produkteigenschaften von der zugrunde liegenden Spraycharakteristik ab. Dabei beeinflusst neben der Primärzerteilung insbesondere der Elementarprozess der Tropfenkollisionen die Partikelgrößenverteilung und damit die Qualität des Endproduktes maßgeblich. Bisher wurden aus der Klasse der nicht-newtonschen Fluide die Kollision scherverdünnender Tropfen eingehend untersucht, zur Kollision viskoelastischer Tropfen wurden erste Studien durchgeführt. Diese Untersuchungen sollen nun zum Abschluss gebracht werden. Daher wird in diesem Projekt die Kollision von newtonschen, viskoelastischen und teilgetrockneten Tropfen betrachtet. Neben der Gewinnung von grundlegendem Verständnis für diese tropfendynamischen Elementarprozesse sollen Daten für die mechanistische Modellierung dieser Prozesse erlangt werden. Bei den newtonschen Tropfen steht dabei die viskose Dissipation im Fokus, da diese in den bestehenden Modellen nur unzureichend erfasst wird. Sobald das Kollisionsmodell entwickelt ist, soll es um den Einfluss viskoelastischer Rheologie erweitert werden. Bei teilgetrockneten Tropfen ist die Stabilität gegenüber Kollisionen von Relevanz. Die Erkenntnisse, die auf Basis von Direkten Numerischen Simulationen bereits gewonnen wurden und noch gewonnen werden, fließen in die mechanistische Modellierung ein. So können die Erkenntnisse auf Simulationen mit reduziertem Detailgrad wie Euler-Euler- oder Euler-Lagrange-Simulationen übertragen werden. Dies ermöglicht die verbesserte Vorhersage des Gesamtprozesses und der Produkteigenschaften.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
