Transporteffekte in partikelbeladenen horizontalen Kanalströmungen

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Das vorgeschlagene Forschungsvorhaben hat zum Ziel, Modelle für die numerische Berechnung zweiphasiger Strömungen mit Hilfe des Euler/Lagrange-Verfahrens weiterzuentwickeln und zu validieren, um zuverlässige Berechnungen partikelbeladener Gasströmungen in Kanälen, Rohren, Zyklonen, etc. zu ermöglichen. Im Vordergrund der Untersuchungen stehen die Wandkollision, Stöße zwischen den Partikeln und die Turbulenzbeeinflussung durch die Partikel. Nachdem sich die Untersuchungen in der ersten Projektphase auf feine sphärische Partikel beschränkten, welche erwartungsgemäß die Turbulenz dämpfen, sollen in der zweiten Projektphase große sphärische Feststoffpartikel, die durch Nachlaufeffekte die Turbulenz anfachen, betrachtet werden. Weiterhin ist es vorgesehen, die oben genannten Mikroprozesse für nicht-sphärische Partikel experimentell zu analysieren und zu modellieren. Hierfür ist zunächst zu prüfen, inwieweit die Bewegungsgleichungen für sphärische Partikel erweitert werden müssen, um das Verhalten nicht-sphärischer Partikel verschiedener Form in turbulenten Strömungen beschreiben zu können. Des weiteren sind die Modelle für den Wandstoß und die Partikelstöße entsprechend zu erweitern. Die numerischen Berechnungen sollen dann wiederum anhand von detaillierten Messungen in einer partikelbeladenen Kanalströmung für unterschiedliche Feststoffbeladungen validiert werden.