Erforschung des kontrollierten Stoffübergangs in Prallstrahlsystemen unter dem Gesichtspunkt der Homogenität

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Wilhelm Schabel
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 230617660

Bei flüssigphasenapplizierten Schichten stellen die Randbedingungen der homogenen Stoffübertragung einen entscheidenden Einflussparameter im Prozess der Morphologie und Oberflächenstrukturierung dar. Prallstrahlkonfigurationen die hierfür in der Regel eingesetzt werden, erzeugen dabei eine stark inhomogene Verteilung des Stoffübergangskoeffizienten. Um sowohl den lokalen als auch den gemittelten Stoffübergang im Feld kombinierter Prallstrahlanordnung zu bestimmen, existieren in der Literatur einige Korrelationen die technisch relevante Einflussparameter berücksichtigen und es sind Berechnungsvorschriften zu finden, die es ermöglichen Prallstrahlsysteme dem jeweiligen Anwendungsfall anzupassen. Ergebnisse und Vorschriften, wie eine Anordnung unter dem Aspekt der Homogenität und Intensität des Wärme- und Stoffübergangs an der Oberfläche eines Schichtsystems gestaltet werden sollte, sind hingegen in der einschlägigen Literatur nicht zu finden. Das Ziel dieses Vorhabens ist es mittels numerischer und experimenteller Methoden diese grundlegenden Wechselbeziehungen für neue Prallstrahlanordnungen, insbesondere mit integrierten Effusionsöffnungen unter diesem Aspekt zu erforschen. Die Hypothese besteht unter anderem darin, dass sich durch Effusionslöcher in einer Düsenanordnung das Feld stark homogenisieren lässt und auch durch Variation der Ein- und Auslassanordnungen die Stoffübergangskinetik zeitlich gesteuert und homogen im Feld verteilt werden kann.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Philip Scharfer