Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik

Vertiefende Untersuchungen zur Morphologie von abgeschiedenen Partikelstrukturen auf einer einzelnen Filterfaser

Bei Tiefenfiltern findet die Partikelabscheidung in der porösen Filterstruktur des Filterkörpers statt. Dabei akkumuliert sich über die Fitrationsdauer immer mehr Partikelmaterial im Inneren des Filters, das zu einer Erhöhung des Druckverlustes und einer zeitweiligen Erhöhung des Abscheidegrades führt. Die Auslegung von Tiefenfiltern beruht auf Erkenntnissen grundlegender Abscheide- und Haftvorgänge an Einzelfasern.

Tiefenfilter bestehen häufig aus starren Fasern. Die Filter werden bei Filtergeschwindigkeiten von unter 1 m/s betrieben, da es bei höheren Geschwindigkeiten zunächst zu Abprallen und dann zum Ablösen von Partikeln und Partikelagglomeraten kommt. Aufgrund umfangreicher Forschungsarbeiten ist über das Ablösen und Anhaften von Partikelstrukturen an starren Einzelfasern eine große Expertise vorhanden. Zu nennen sind hierbei die Arbeiten von Löffler, Schweers, Müller und Schollmeier. Jedoch gibt es derzeit kaum Wissen über das Verhalten von Partikelstrukturen auf einer elastischen Faser während der Anströmung und Dehnung.

Um das Ablöseverhalten der Partikelstrukturen von der Faser umfassender zu verstehen, ist es wichtig einheitliche und reproduzierbarere Partikelstrukturen auf der Faser zu erzeugen. Da die Form und Struktur einer Partikelformation von verschieden Faktoren wie bspw. Anströmgeschwindigkeit, Partikelgröße und relative Feuchtigkeit des Aerosolstroms abhängen, müssen verschiedene Partikelstrukturen bei unterschiedlichen Konfigurationen zunächst erzeugt und weiterführend tiefergehend visuell charakterisiert werden.

Die Charakterisierung der Partikelbeladung beläuft sich dabei auf die dreidimensionale Untersuchung der erzeugten Strukturen unter dem Laser-Scanning Mikroskop.

Die groben Arbeitsschritte sind wie folgt unterteilt und können nach Absprache und Fortschritt des Projekts angepasst werden:

  • Einarbeitung in die Thematik
  • Erstellung eines Arbeitsplans
  • Literaturrecherche
  • Reproduzieren von Partikelbeladung mit verschiedener Morphologie
  • Ideengebung oder selbstständige Konstruktion eines Faserhalters (je nach Umfang der Arbeit)
  • Weiterführende Untersuchung der Beladung an Laser-Scanning Mikroskop

Was du für die Arbeit mitbringen solltest:

  • Interesse am Themengebiet und Spaß an theoretischer sowie praktischer Arbeit mit Messtechnik (Laser-Scanning Mikroskop)
  • Hohes Maß an Selbstständigkeit
  • Zielorientiertes Arbeiten und Flexibilität
  • Kommunikationsfähigkeit

Wenn du Fragen zum Thema oder Interesse an der Arbeit hast, kannst du mir gerne eine Mail schreiben, anrufen und/oder zu einem Termin vorbeischauen.