Numerische Berechnung der Dipolwechselwirkungskräfte zwischen unregelmäßig geformten Partikeln

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In der Partikeltechnik wäre eine größere Vorhersagbarkeit der Eigenschaften von Partikelkollektiven, wie des Fließverhaltens von Schüttgütern oder der Ablösbarkeit von Staubschichten, wünschenswert. Ein einfaches Verfahren, um schnell und umfassend diese Produkteigenschaften experimentell zu bestimmen, gibt es zur Zeit noch nicht. Eine theoretische Annäherung mittels Computer-Simulationsprogrammen (CPD) ist aufgrund unzureichender Informationen über die Partikelwechselwirkungen bisher ebenfalls noch nicht in zufriedenstellendem Maße gelungen. Die hier geplante Arbeit soll die Grundlage schaffen, um aus zweidimensionalen Abbildungen eines Partikelkollektivs die zu erwartende Verteilung der auf van der Waals-Wechselwirkungen beruhenden Haftkräfte theoretisch zu bestimmen. Basis ist ein in Vorarbeit erstelltes, modular aufgebautes Softwaresystem zur Berechnung der Haftkräfte zwar kleiner, doch beliebig strukturierter, dreidimensionaler Partikeln. Durch Vergleich mit neuen, auf Projektionsflächenverteilungen beruhenden Berechnungen wird eine Korrelation zwischen den auf genauen 3-D-Berechnungen und den auf wesentlich schnelleren 2-D-Berechnungen beruhenden Ergebnissen zu finden sein. Diese Ergebnisse können (neben der Erweiterung des Grundlagenwissens) u.a. dazu dienen, Simulationsprogramme mit notwendigen Stoffdaten zu versorgen.