Gasdynamische Untersuchungen einer Über-/Unterschallströmung zur Erzeugung feinster Partikel

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Zur Herstellung von homogenen Nanopartikeln ohne Agglomeration stellt die gasdynamische Aufheizung eines Gasgemisches bestehend aus Luft und Precursor durch einen Verdichtungsstoß in einer Überschalldüsenströmung und ein schnelles Abkühlen der Strömung mit Partikeln anhand rascher Expansion eine echte Alternative zu flammeninduzierten Verfahren dar. Bei dem vorgestellten Projekt sollen Nanopartikel durch Reaktion eines Precursorgases aus der Gasphase heraus entstehen. Das Hauptziel besteht darin, durch kontrolliertes schnelles Aufheizen die Reaktion möglichst homogen für die gesamte Gasphase zu initiieren. Nach Bildung der Partikel mit der gewünschten Größe ist die Reaktion möglichst schnell und homogen durch rasches Abkühlen zu stoppen. Wie a.a.O. beschrieben, soll das schnelle homogene Aufheizen des Reaktionsgemisches durch einen Verdichtungsstoß erfolgen, der mit Hilfe einer Überschalldüsenströmung erzeugt wird. Nach Durchströmen des Reaktionsraumes erfolgt die rasche Abkühlung mit Hilfe einer Düsenexpansion. In diesem Projekt erfolgen die gasdynamische Auslegung der Gesamtanlage, die Entwicklung und Erprobung einzelner Anlagenkomponenten (erste und zweite Düse, Stoßfixierung), die Koordination aller während der Entwurfs-, Aufbau- und Erprobungsphase der Pilotanlage erforderlichen wissenschaftlichen Arbeiten sowie schließlich die Untersuchungen der Partikelherstellung unter Berücksichtigung der gasdynamischen Parameter.