Zentrales Projekt: Dynamische Simulation von vernetzten Prozessen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stefan Heinrich
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 238566663

Ziel des SPP ist die dynamische Modellierung von vernetzten Apparaten der Feststoffverfahrenstechnik. Während in den Einzelanträgen, in denen die Prozessmodelle entwickelt werden, die Modellierung von einzelnen Apparaten oder Teilprozessen im Vordergrund steht, werden im Rahmen des hier beantragten zentralen Projektes die Einzelmodelle zu Prozessen verknüpft. Basierend auf dem in diesem Projekt entwickelten Simulationssystem kann die Dynamik der gesamten Prozesskette untersucht werden.Der Hauptfokus des zentralen Projektes lag in der ersten und zweiten Förderperiode auf der Erstellung, Verifizierung und Erweiterung des Rahmensystems. Deswegen wurden in diesen Perioden die Berechnungsalgorithmen, Datenstrukturen und einige Schnittstellen entwickelt und in das Rahmensystem Dyssol implementiert. Das Simulationssystem wurde an alle Teilnehmer des SPP verteilt, und es wurden einige Schulungen bezüglich der Nutzung des Systems und der Entwicklung neuer dynamischen Modelle durchgeführt. Für die Validierung des Systems und für die Analyse der Effizienz der Berechnungsmethoden wurde das dynamische Verhalten von ausgewählten Feststoffprozessen untersucht. Die Forschung in der dritten Förderperiode soll in Richtung der Integration von dynamischen Modellen, Stoffparametern, Algorithmen und Methoden in das Rahmensystem fokussiert werden. Um eine effektive Integration aller Ergebnisse, die in anderen Teilprojekten entwickelt werden, zu ermöglichen, soll die Arbeit bezüglich der Kopplung von neuen Komponenten an das Dyssol-System im Rahmen dieses Projektes durchgeführt werden. Sie wird nicht nur die allseitige Unterstützung bei der Implementierung von Modellen in der Programmiersprache C++ beinhalten, sondern auch die Fehlerbehebung im bestehenden System, die Erweiterung des Systems mit neuen Schnittstellen und mit internen Funktionen, die von den Entwicklern der Modelle benötigt werden. Es soll auch eine weitere Optimierung der Berechnungsmethoden erfolgen. Bezüglich der Erweiterung der Systemfunktionalität soll die Forschungsarbeit in zwei Richtungen durchgeführt werden. Einerseits werden Algorithmen und Methoden für die Prozessoptimierung entwickelt und implementiert. Sie werden die Berechnung der optimalen Prozessparameter in Bezug auf bestimmte Zielvariablen ermöglichen. Anderseits wird neues Modul für die Parameteranpassung entworfen und in das System integriert.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1679: Dynamische Simulation vernetzter Feststoffprozesse