Dynamisches Fließschemasimulationssystem für Feststoffprozesse

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stefan Heinrich
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik ; Chemische und Thermische Verfahrenstechnik ; Softwaretechnik und Programmiersprachen
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 443179612

Im Rahmen des Projekts „Zentrales Projekt: Dynamische Simulation von vernetzten Prozessen“ des DFG-Schwerpunktprogramms „SPP 1679: Dynamische Simulation vernetzter Feststoffprozesse“ wurde ein neues dynamisches Fließschemasimulationssystem für partikuläre Prozesse der Feststoffverfahrenstechnik entwickelt. Das entworfene Simulations-Rahmensystem namens Dyssol kann das transiente Verhalten komplexer Prozessstrukturen im Bereich der Feststoffverfahrenstechnik simulieren. Es wendet eine Waveform-Relaxation-Methode an, die durch Konvergenz- und Extrapolationsmethoden für schnelle dynamische Berechnungen ergänzt wird. Der verwendete Ansatz mit Transformationsmatrizen ermöglicht die korrekte Berechnung der mehrdimensionalen, voneinander abhängigen, verteilten Parameter der Feststoffphase. Aufgrund seiner Eigenschaften ist das Dyssol-System nicht auf einen bestimmten Anwendungsbereich beschränkt, sondern allgemein für verschiedene dynamische und stationäre Prozesse anwendbar. Obwohl das Modellierungssystem im Rahmen des SPP 1679 validiert wurde und voll funktionsfähig ist, wurde es als Forschungssoftware konzipiert, die auf die enge Interaktion der Entwickler mit den Endbenutzern setzt. Daher ist Dyssol als kostenlose öffentlich zugängliche Open-Source-Anwendung nicht vollständig für eine nachhaltige Nutzung geeignet.Das Hauptziel des in diesem Antrag vorgestellten Projekts besteht darin, der Community ein einzigartiges Open-Source-System für die dynamische Fließschemasimulation granularer Materialien und partikulärer Prozesse zur Verfügung zu stellen, das für Forschung und Lehre in verschiedenen Bereichen der Feststoffverfahrenstechnik verwendet werden kann. Um dieses Ziel zu erreichen, ist die Lösung folgender Aufgaben geplant: Entwerfen einer geeigneten Benutzeroberfläche, um die Interaktion mit dem System zu vereinfachen; Erweiterung der Modellbibliothek mit neuen Operationen, um das Framework für ein breites Spektrum von Forschern und Ingenieuren attraktiver und nützlicher zu machen; Bereitstellung einfacher und flexiblerer Möglichkeiten zur Erweiterung des Systems mit neuen Modellen; Verbesserung der Systemleistung; Bereitstellung von Stabilität, Wartung und Erweiterbarkeit des Programmcodes; Entwicklung einer umfassenden Dokumentation für alle Aspekte des Systems; Organisation des einfachen öffentlichen Zugriffs auf den Quellcode, die Binärpakete und die Dokumentation.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen