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Infobox 4542

Rheologische Untersuchung des Fließverhaltens flüssigkeitsgesättigter Haufwerke

Rheologische Untersuchung des Fließverhaltens flüssigkeitsgesättigter Haufwerke
type:Studien-, Master- oder Diplomarbeit
time:ab sofort
tutor:

Dipl.-Ing. Marco Gleiß

Motivation:

Stoffsysteme in Form von Suspensionen, Pasten, Sedimenten und Filterkuchen als Zwischen- oder Endprodukte treten in verfahrenstechnischen Prozessen zahlreich auf. Zur kontrollierten Verarbeitung solcher Systeme ist die Kenntnis der rheologischen Eigenschaften in Form des Fließverhaltens von entscheidender Bedeutung. Die genaue Charakterisierung der Fließeigenschaften ermöglicht einen energieeffizienten Betrieb solcher Anlagen und Bauteile. Keine ausreichende Kenntnis  der rheologischen Eigenschaften in Form  des Fließverhaltens kann in Pumpen oder kontinuierlichen Trennapparaten der fest-Flüssig Trennung zum Verstopfen von Apparaten führen. Flüssigkeitsgesättigte Haufwerke zeigen  aufgrund ihrer Struktur nicht-newtonsches Fließverhalten. Das heißt, die Viskosität solcher Systeme ist nicht konstant, sondern eine Funktion des Schergradienten. Außerdem kommt es zur Ausbildung einer Fließgrenze durch Coulomb‘sche Festkörperreibung. Unterhalb der Fließgrenze verhält sich das Haufwerk wie ein Festkörper. Bei Überschreiten dieser Grenze erfolgt plastische Verformung, wodurch es zu einer Zerstörung der Struktur des Haufwerks kommt. Die Beschreibung solcher Systeme erfolgt über einen modifizierten Herschel-Bulkley Ansatz.

Ziel:

Nach einer ausführlichen Literaturrecherche und Validierung der Versuchsapparaturen soll das Fließverhalten unterschiedlicher flüssigkeitsgesättigter Haufwerke untersucht werden. Die Untersuchung des Haufwerks erfolgt in Abhängigkeit der Einflussgrößen Normalspannung, Feststoffkonzentration, Partikelgrößenverteilung, C-Wert und physiko-chemischen Eigenschaften. Die Charakterisierung wird anhand einer vorhandenen Hochdruck-Jenike Scherzelle. Hier kann die Schubspannung in Abhängigkeit der beschriebenen Größen untersucht werden. Der Einfluss der viskosen Reibung wird mittels eines Platte-Platte Rheometer ebenfalls in Abhängigkeit der beschriebenen Größen untersucht.
Falls Interesse besteht, einfach vorbeikommen oder eine E-Mail schreiben.
Kontakt:  Dipl.-Ing. Marco Gleiß
                 Tel.: 0721/608-42428
                 E-Mail: marco.gleiss&kit.edu
                 Gebäude 30.70 , Zimmer 207 (2.OG)