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Entwicklung eines CFD-Modells zur numerischen Simulation des Materialverhaltens von polydispersen Suspensionen im Zentrifugalfeld

Entwicklung eines CFD-Modells zur numerischen Simulation des Materialverhaltens von polydispersen Suspensionen im Zentrifugalfeld
chair:theoretisch
tutor:

M. Sc. Helene Wettich

Etwa 60 % der Verfahren in der chemischen Industrie beinhalten die Herstellung, Verarbeitung und den Einsatz von partikulären Systemen. Eine verfahrenstechnische Grundoperation ist hierbei die Separation von Feststoffen aus Flüssigkeiten. Im Industriemaßstab kommen häufig kontinuierlich arbeitende Dekantierzentrifugen zum Einsatz, deren Feststoffabscheidung auf dem Prinzip der Dichtetrennung basiert. Die Auslegung solcher Trennapparaten beruht auf stark vereinfachten empirischen Ansätzen für den stationären Zustand. Eigenschaften der dispersen Phase wie das Sedimentationsverhalten und der Sedimentaufbau werden dabei nur unzureichend abgebildet. Im Labormaßstab erfolgt die Charakterisierung des Sedimentationsverhaltens mittels Versuchen an diskontinuierlichen Zentrifugen. Dies stellt jedoch einen hohen experimentellen Aufwand dar. Um diesen zu reduzieren und zudem das Prozessverständnis zu erhöhen, soll stattdessen die diskontinuierliche Zentrifugation simuliert werden.

Ziel dieser Arbeit ist es, ein Simulationsmodell in OpenFOAM zu entwickeln oder zu erweitern, mit dem das Materialverhalten im Zentrifugalfeld abgebildet werden kann. Als Validierung dienen hierbei experimentell ermittelte Daten im Labormaßstab.

Eine selbstständige, strukturierte Arbeitsweise ist erwünscht. Vorkenntnisse in der Programmierung mit C++ und im Umgang mit OpenFOAM wären wünschenswert sind aber keine Voraussetzung. Je nach persönlichem Interesse können Zeitpunkt, Fokus und Umfang der Arbeit individuell angepasst werden. Wenn du Interesse an dem Thema oder Fragen hast, komme gerne bei mir vorbei oder schreibe eine E-Mail.

Kontakt:

M.Sc. Helene Wettich

Tel.: +49 721 608-44953

E-Mail: helene wettichDgo6∂kit edu

Geb. 30.70, Raum 212.2