Untersuchungen zur Pfropfenentstehung und dynamischen Porositätsänderungen bei der pneumatischen Dichtstromförderung mittels kapazitiver Tomographie (ECT)

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Um das Verhalten der dynamischen Vorgänge der Pfropfenförderung aus physikalischer Sicht zu verstehen, wurden in der Vergangenheit mehrfach Modelle entwickelt, die die Grundlagen des Transportverhaltens in Abhängigkeit der maßgebenden Produkt- und Förderparameter beschreiben. Grundlegende geschlossene Ansätze gehen entweder von kontinuumsmechanischen Systemen oder auch von Einzelpartikeln aus. Aufbauend auf den bisherigen von der DFG geförderten Forschungsvorhaben sollen durch den Einsatz eines kapazitiven Tomographiesystems nicht-invasiv neue Erkenntnisse über die dynamischen Vorgänge im Inneren eines Pfropfens gewonnen werden. Während sich die bisherigen Forschungsvorhaben auf optisch zugängliche Vorgänge in unmittelbarer Rohrleitungsnähe bzw. über den Rohrleitungsquerschnitt rechnerisch gemittelte Feststoffkonzentrationen beschränkten, sollen mit Einsatz der kapazitiven Tomographie dynamische Porositätsänderungen und Geschwindigkeitsgradienten innerhalb eines Pfropfens untersucht werden. Durch eine umfassendere Beschreibung der instationären Effekte wie Porositätsfluktuationen und der dynamischen Transportvorgänge zwischen zwei Pfropfen (Materialverlust am Pfropfenende, Materialaufnahme an der Pfropfenfront) soll letztendlich ein genaueres Verständnis der wissenschaftlichen Grundlagen des Förderverhaltens und, darauf aufbauend, die Entwicklung zuverlässiger Scale-up-Regeln erreicht werden.