Home | english  | Impressum | Datenschutz | Sitemap | KIT

Numerische Simulation der Verweilzeitverteilung in Dekantierzentrifugen

Numerische Simulation der Verweilzeitverteilung in Dekantierzentrifugen
Forschungsthema:theoretisch
Typ:Masterarbeit
Datum:ab sofort
Betreuer:

Dipl.-Ing. Marco Gleiß

Aufgabenstellung

Dekantierzentrifugen sind aufgrund ihrer Bauweise und dem variablen Einsatz weitverbreitete Verfahrenstechnische Maschinen zur Mechanischen Flüssigkeitsabtrennung. Hauptbestandteile sind die zylindrisch-konische Trommel und der Schneckengrundkörper, welcher kontinuierlichen den Feststoff aus der Zentrifuge fördert. Die Strömungsbedingungen und die Verweilzeitverteilung werden durch unterschiedliche Parameter beeinflusst. Der komplexe Aufbau von Dekantern, die Akkumulation von Feststoff an der Rotorwand und die Beschleunigungskräfte erlauben keine experimentelle Untersuchung der trenntechnischen Vorgänge in der Maschine. Dadurch fehlt es an aussagekräftigen Modellen zur Auslegung der Maschine. An diesem Punkt ermöglicht die numerische Strömungssimulation (CFD) die zeitliche und örtliche Auflösung des Strömungsfeldes.

Ziel dieser theoretischen Arbeit ist die numerische Simulation der Verweilzeitverteilung eines Tracers in Dekantierzentrifugen. Dabei wird ausgehend von einem bestehenden Lösungsansatz eine Parameterstudie zum Einfluss der Geometrie, des Volumenstroms und der Drehzahl durchgeführt. Ausgehend von der ermittelten Verweilzeitverteilung wird ein Modell für den axialen Dispersionkoeffizienten, welcher die Rückvermischung einer Strömung beschreibt, abgeleitet. Vorkenntnisse in der Programmierung mit C++ und im Umgang mit OpenFOAM wären wünschenswert sind aber keine Voraussetzung. Bei Interesse und weiteren Fragen bin ich per E-Mail erreichbar.

Abbildung 1: Tracertransport in einer Labor-Dekantierzentrifuge