Modellierung der Staubfiltration auf Mikro- und Makroebene unter dem Einfluss komplexer Berandungen

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Logos Verlag Berlin GmbH, 10.02.2015 - 115 Seiten

Aufgrund der großen Vielfalt an Filtermedien und Filterelementen stellt die optimale Auslegung eines Filtrationsprozesses zur Staubabscheidung einen komplexen Prozess dar. Die Auslegung beginnt bei der Wahl eines geeigneten Filtermediums, geht dann über in die Verarbeitung des Filtermediums zu einem Filterelement und endet bei der Gestaltung des optimalen Filtergehäuses, in welches das Filterelement eingebracht wird. Auf jeder Ebene sind in der Regel mehr oder weniger umfangreiche Experimente nötig. In der vorliegenden Arbeit werden daher geeignete Simulationswerkzeuge entwickelt, die den Auslegungsprozess unterstützen und somit die Anzahl der nötigen Experimente auf ein Mindestmaß reduzieren.

Bei der Staubfiltration spielen sich die maßgeblichen Prozesse auf unterschiedlichen Größenskalen ab. Daher wird in ein Simulationsmodell auf Mikroebene und ein Simulationsmodell auf Makroebene unterschieden. Auf Mikroebene wird detailliert die Wechselwirkung zwischen Faser und Partikel im Filtermedium betrachtet wohingegen auf Makroebene die Anströmung des gefalteten Filtermediums im Filterelement unter Berücksichtigung der Beladung im Vordergrund steht.

 

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Inhalt

Modellierung und Simulation auf Mikroebene
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Modellierung und Simulation auf Makroebene
81

Häufige Begriffe und Wortgruppen

Abbildung abgeschiedener Partikel Abprallen Abscheidegrad Abscheidung Adhäsion Aerosol Aerosol Science Ahnlichkeitsgesetz Anderung Anfangsabscheidegrad Anströmgeschwindigkeit Anströmung ANSYS Fluent Aquivalentdurchmesser Arbeit aufgrund Auftreffgrad Auslasskanal Beladungssimulation berechnet Berechnung Berechnungsgebiet Bereich berücksichtigt Berücksichtigung Beschreibung beschrieben betrachtet dargestellt Deformation Druck Druckprofile Druckverlauf Druckverlust Einzelfaser entspricht erfolgt Erhaltungsgleichungen ermittelt Experiment experimentellen Falte Faltengeometrie Faser Faserdurchmesser Faserstruktur Fibrous Filters Filterelementen Filterfalte Filtergehäuse Filterkuchen Filtermedium Filtration Filtrationsmodell flow Fraktionsabscheidegrad Funktion gemessenen GeoDict Gesamtdruckverlust Gesamtstoßzahl Geschwindigkeit Geschwindigkeitsprofile Gewebe Gleichung guter Ubereinstimmung Haftmodell Impulsbilanzen ISSN kleine Partikel Kollektor Konfektionierung Konstanten l/min Laser-Doppler-Anemometrie loading lokale Medium Messung Mikroebene Modell Modellfalte Modellierung Navier-Stokes-Gleichung numerische Numerische Strömungssimulation Packungsdichte Parameter particle Partikelbahnberechnung Partikelbahnen Partikeldurchmesser Partikelgrößenverteilung Partikelmasse Partikelsystem Permeabilität Piesche plastische porösen Porosität Prüffilter Rechengitter Rechenzelle Reibkoeffizienten Reynoldszahl Simulation Simulationsmodell simuliert sowie Sperreffekt Staubbeladung Staubkapazität Stokeszahl Stoß Stoßmodell Stoßzahl Strömung Strömungsfeld Strömungsgeschwindigkeit Struktur Teststaub A2 39 Tiefenfiltrationsmodell Trenngrad unbeladenen Universität Stuttgart Validierung Vergleich Verlauf verwendet virtuelle Viskosität Volumenstrom Zeitschritt Zellen zunehmender Beladung

Bibliografische Informationen