Simulation der Filtrations- und Konsolidierungsdynamik ultrafeiner Partikelsysteme mittels Kombination von Partikelmechanik, Diskrete-Elemente-Methode und Fluiddynamik

结合粒子力学、离散元方法和流体动力学模拟超细颗粒系统的过滤和固结动力学

• 批准号: 77411458
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Jürgen Tomas (†)
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Verfahrenstechnik
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2008
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2007-12-31 至 2013-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/77411458?language=en
• 关键词: Simulation; der; Filtrations; und; Konsolidierungsdynamik

Das Aufkommen an sehr feinen Partikelsystemen in der wässrigen Phase hat in den letzten Jahren ständig zugenommen und wird in Zukunft noch erheblich wachsen. Kostengünstig können diese Partikelsysteme durch Druckfiltration entwässert werden. Durch Nachpressen kann zusätzliches Porenwasser aus der bereits entstandenen und vorverdichteten Partikelpackung verdrängt werden. Die beiden unterscheidbaren Teilprozesse Filterkuchenwachstum und Kuchenkonsolidierung werden durch Fließvorgänge der Partikel und des Fluids unterstützt oder ggf. behindert, wobei die interpartikulären Wechselwirkungen und Kontaktkräfte zunehmend prozessbestimmend werden.Sowohl in der Filtrationstechnik, als auch in der Schüttguttechnik sind die kontinuumsmechanischen Modelle und die entsprechenden Messmethoden erfolgreich bei der Beschreibung der Entwässerungsdynamik von ultrafeinen Suspensionen und des Fließverhaltens von kohäsiven Filterkuchen, angewandt worden. Sie sind insbesondere für die praktische Auslegung verfahrenstechnischer Apparate, wie z.B. Pressfiltern oder Förderer geeignet. Jedoch fehlte bisher das physikalische Verständnis der komplexen interpartikulären Wechselwirkungen während des Aufbaus der Partikelpackung und bei deren irreversiblen Kompression. Davon ausgehend ist durch die Vorarbeiten mit der Diskrete-Elemente-Methode eine neue Simulationsmethode verfügbar, mit der Kontakt- und Haftkräfte bei der Kompression sowie beim Fließen stark verdichteter, flüssigkeitsgesättigter Partikelpackungen detailliert berücksichtigt werden. Eine spannende Aufgabe stellt deshalb die Einfuhrung einer irreversiblen, inelastischen Kontaktabplattung als wesentlicher Bestandteil und physikalische Ursache einer Haftkraftverstärkung beim Filterkuchenaufbau und bei der Kuchenkompression dar. Davon ausgehend wird die Durchströmung beim Aufbau und bei der Kompression der porösen ultrafeinen Partikelschichten auf „mikroskopischer Ebene simuliert.Die Herausforderung besteht folglich darin, die messbaren mechanischen Eigenschaften von stark komprimierten, kompressiblen, drainierten, kohäsiven Filterkuchen mit Hilfe der Kombination von Partikelmechanik, Diskrete-Elemente-Methode und Fluiddynamik zu simulieren und experimentell zu bewerten. In Magdeburg steht dafür eine Pressscherzelle zur Verfügung. Die Apparatur wurde speziell für Filiations- und Scherexperimente gebaut. Als praktisch nutzbares Ergebnis des Projektes werden deutlich verbesserte physikalische Grundlagen der Prozess- und Apparateauslegung der Pressfiltration erwartet.

Partikelsystemen是以皮肤病学和相位帽子的形式的参与者，以den letztenJahrenständigZugenommen和Zukunft Noch Noch Wachsen的野生为名。 Partikelsystemen是为了驾驶而成为Partikal系统。 Durch Nachpressen KannZusätzlichesPorenwasser Aus Dermatology和Vorverdichteten Partikelpackung verdrangt Werden。 Die Beden Unterscheidbaren Teilprozesse FilterKuchenwachstum und Kuchenkonsolidierung werden durchfließvorgängeder partikel and partikel和des fluidsunterStütztoder ggf。背后，Wobei Die DieintermpartikulärenWechselwirkungenundKontaktkräfteZunehmend prozessbestimmend prozessbestimmend werden.sowohl in der filtrationStechnik，Als in als auch in d derschüttguttechniksind die die kontinuumssmechensmechen die die die die edimeich indie in Beschreibung der的最终目标是以极其不稳定的过滤器的形式暂停Fließverhaltens，而“ Sie Sinnate”一词是以Auslegung verfahrenstechnischer和Pressfiltern的形式死亡。新闻界也处于压迫和描述植物间的形式。我们是将物理专家转到派甲状腺楔子，Partikelpackungung的人，另一方在两者之间被撕裂。 Kompress。山区是人们死在世界上的地方，而Kompormess是一个人死亡的地方，而Kompressmasse则是人们死在世界上的地方，而Kompression是人们死亡的地方。 bestandteil und physikalische ursache einerhaftkraftverstärkungbeim filterkuchenaufbau und bei der kuchenkompression dar。 Davon ausgehend wird die Durchströmung beim Aufbau und bei der Kompression der porösen ultrafeinen Partikelschichten auf „mikroskopischer Ebene simuliert.Die Herausforderung besteht folglich darin, die messbaren mechanischen Eigenschaften von stark komprimierten, kompressiblen, Drainierten，除了Magdeburg的努力外，该公司还为公司提供了有力的努力。 Prozess-和Applateauslegung der PressFlatration Erwartet。