SPP 1679:  Dynamische Simulation vernetzter Feststoffprozesse

• Fachliche Zuordnung: Wärmetechnik/Verfahrenstechnik ; Mathematik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 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-Verfahren: Schwerpunktprogramme

Projekte

• Dynamik der Trenncharakteristiken von Sieb- und Strömungsklassierprozessen (Antragsteller Weber, Alfred )
• Dynamische Modellierung reaktiver Wirbelschichtsysteme am Beispiel des Chemical-Looping-Combustion (CLC) Prozesses für feste Brennstoffe (Antragsteller Heinrich, Stefan )
• Dynamische Prozessmodelle für die Feinstzerkleinerung und -dispergierung (Antragsteller Kwade, Arno ;  Schilde, Carsten )
• Dynamische Simulation der Mechanischen Flüssigkeitsabtrennung in Zentrifugen (Antragsteller Nirschl, Hermann )
• Dynamische Simulation technischer Fällprozesse (Antragsteller Kind, Matthias )
• Eigenschaftsfunktion zur Berechnung der Staubungsneigung von Pulvern (Antragsteller Schmidt, Eberhard )
• Entwicklung eines dynamisch-physikalischen Modells für den Prozessschritt Sieben (Antragsteller Kruggel-Emden, Harald )
• Experimentelle und numerische Untersuchungen zur Herleitung eines dynamischen Schüttbettmodells für Drehrohre unter Berücksichtigung von Ver- und Entmischungsvorgängen (Antragsteller Scherer, Viktor ;  Specht, Eckehard )
• Fließschemasimulation integrierter Fällprozesse am Beispiel einer modularen Mikroreaktionstechnikanlage (Antragsteller Peukert, Wolfgang )
• Koordinationsfonds (Antragsteller Heinrich, Stefan )
• Modellgestützte Analyse und Synthese eines neuartigen vernetzten Prozesses zur kontinuierlichen Trennung von Enantiomeren (Antragsteller Janiga, Gábor ;  Mangold, Michael ;  Seidel-Morgenstern, Andreas )
• Modellierung, Simulation und Optimierung von Prozessketten (Antragsteller Leugering, Günter )
• Modellierung und dynamische Simulation mehrstufiger Partikel-Querstromtrennungen in einem turbulenten Fluidstrom (Antragsteller Thévenin, Dominique )
• Morphologische Modellierung und Simulation von Kristallisationsprozessen (Antragsteller Briesen, Heiko )
• Numerische Lösungsverfahren für gekoppelte Populationsbilanzsysteme zur dynamischen Simulation multivariater Feststoffprozesse am Beispiel der formselektiven Kristallisation (Antragstellerinnen / Antragsteller Le Borne, Sabine ;  John, Volker ;  Sundmacher, Kai )
• Prallzerkleinerung in Strahlmühlen (Antragsteller Peukert, Wolfgang ;  Wirth, Karl-Ernst )
• Prozessmodellbildung für dynamische disperse Trenn- und Abscheideprozesse (Antragsteller Fritsching, Udo )
• Stochastische Partikelmodelle für die Quantifizierung von Zusammenhängen zwischen Strukturkenngrößen und mechanischen Eigenschaften zur Vorhersage des Bruchverhaltens (Antragsteller Schmidt, Volker )
• Untersuchung des dynamischen Verhaltens der Sprühgranulation in kontinuierlich betriebenen Wirbelschichtrinnen (Antragsteller Heinrich, Stefan ;  Kienle, Achim ;  Tsotsas, Evangelos )
• Vernetzte multivariate Populationsbilanze mittels Monte Carlo Methoden (Antragsteller Kruis, Frank Einar )
• Zentrales Projekt: Dynamische Simulation von vernetzten Prozessen (Antragsteller Heinrich, Stefan )

• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Stefan Heinrich