Modellierung von Partikelwechselwirkungen mit Hilfe von Populationsbilanzen bei Mehrphasenströmungen in rotierenden Systemen

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Ausgehend von eigenen Vorarbeiten zur Bestimmung des Strömungsverhaltens in Tellerseparatoren mit Hilfe eines kommerziellen CFD-Programmes und zur Beschreibung von Flockungsvorgängen in Rührkesselreaktoren soll ein Modell entwickelt werden, mit dem die Suspensionstrennung in Tellerseparatoren unter Ausnutzung von Flockungseffekten im Detail analysiert werden kann. Da diese Trennprozesse bisher meist empirisch durchgeführt werden, weisen die Forschungstätigkeiten Grundlagencharakter auf. Entscheidend für das Trennverhalten ist die Ausbildung der lokalen Flockengrößenverteilung, die durch Agglomerations- und Zerteilungsvorgänge bestimmt wird. Dabei hängt die Agglomeration zum einen von den lokalen Zustandsgrößen des Strömungsfeldes (Scherung, Turbulenz), zum anderen vom lokalen Flockungsmittelgehalt ab. Die zutreffende Beschreibung der Partikelwechselwirkungen mit dem Instrumentarium der Populationsbilanzen ist ein Hauptanliegen des Vorhabens. Die Eigenschaften des Strömungsfeldes und die Flockungsmittelkonzentration werden dabei in den Populationsbilanzen berücksichtigt. Laseroptischen Messungen der Flockungsgrößenverteilung an realen Tellerseparatoren sollen die Rechnungen validieren.