Mikrostruktursimulation der kuchenbildenden Filtration

Bei der kuchenbildenden Filtration, einem in der Fest-Flüssig-Trennung häufig zum Einsatz kommenden Verfahren, sind Parameter wie die Porosität des Haufwerks, Kuchenwiderstand und Kompressibilität wichtige Kenngrößen. Während bei inkompressiblen Haufwerken diese Parameter einfach zu bestimmen sind, lassen sich diese mit klassischen Laborversuchen an der Drucknutsche oder Kompressions-Permeabilitäts (CP)-Zelle für kompressible Haufwerke nur über die Höhe gemittelt messen. Durch leistungsfähige Simulationsmethoden besteht die Möglichkeit, den Filtrationsprozess auf der Mikroebene aufzulösen. Insbesondere für kompressible Haufwerke, mit auftretendem Partikelbruch, ist die Mikrostruktursimulation ein geeignetes Werkzeug, um den Filtrationsprozess besser zu verstehen. Zusätzlich ermöglicht die Mikrocomputertomographie (µCT) ein zerstörungsfreies Vermessen des Haufwerks.

Mit einer in einer vorangegangenen Abschlussarbeit entwickelten Methode für OpenFOAM sind bereits erste Ergebnisse mit Filterkuchen aus Glaskugeln verschiedener Größen erzielt worden. Gegenstand dieser Abschlussarbeit ist daher die Übertragung dieser Methode auf reale Partikel wie beispielsweise isometrische oder stäbchenförmige Kristalle.

Der Umfang und konkrete Inhalt der Arbeit können dabei auf deine Interessenschwerpunkte angepasst werden. Vorkenntnisse in OpenFOAM z. B. aus der CFD Übung sind hilfreich. Ich würde mich freuen, wenn du bei mir vorbeischaust oder mir eine E-Mail schreibst, dann können wir am besten persönlich den aktuellen Stand und mögliche Aufgabenstellungen besprechen.

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