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Assoz.Univ.Prof. Dr. Stefan Pirker

1 Ergebnis(se) am 12.12.2019

CD-Labor für Modellierung partikulärer Strömungen

Gegenstand der Forschung ist die numerische Simulation von sogenannten partikulären Strömungen. Diese werden nach zwei wesentlichen mathematischen Modellen eingeteilt und beschrieben.
Eine partikuläre Strömung entsteht durch die Wechselwirkung zwischen festen Partikeln untereinander bzw. zwischen den Partikeln und einem kontinuierlichen Fluid (Flüssigkeit oder Gas). Ein Beispiel für eine partikuläre Strömung ist grobkörniges Schüttgut bei einem Ladevorgang. Ein anderes Beispiel sind Staubpartikel in einem als Gaszyklon bezeichneten Abscheider.
Im CD-Labor werden solche Strömungsvorgänge numerisch beschrieben und damit mathematisch zugänglich. Auf Grundlage dieser mathematischen Beschreibung werden in der Folge Modelle zur Simulierung partikulärer Strömungen entwickelt. Dabei werden die notwendigen Modelle in zwei Arten unterteilt: Sogenannte Lagrangesche Modelle dienen zur Beschreibung der Bewegung einzelner Partikel. In den als Eulersche Modelle bezeichneten Modellen hingegen werden die Eigenschaften der einzelnen Partikel aufsummiert und als ein - künstliches - Kontinuum betrachtet.
Für die Modellierung realer Strömungen muss jenes Modell als Grundlage gewählt werden, das dem dominanten Strömungsregime am weitesten entspricht. In einigen Fällen kann sich aber ein zunächst dominanter Strömungszustand ändern. Das führt dazu, dass die gewählte Modellvariante nicht mehr zur Simulation geeignet ist. In diesem Fall werden mehrere Modelle miteinander gekoppelt. Begleitende analytische Überlegungen und experimentelle Versuche ergänzen die Entwicklung geeigneter Modelle. Dabei ist es ein vorrangiges Ziel, die physikalischen Kernphänomene partikulärer Strömungen mit einem möglichst effizienten numerischen Modell zu beschreiben. So wird die Praxisrelevanz der entwickelten Modelle gewährleistet.
Die aus den Modellierungen entstehenden mathematischen Modelle werden anschließend über eine eigene Open Source-Webseite (www.cfdem.com) anderen Forschungsgruppen weltweit zugänglich gemacht. Diese internationale Vernetzung dient der effizienten Testung der entwickelten Modelle und leistet auch einen wichtigen Beitrag zu ihrer weiteren Entwicklung.

Leitung

Assoz.Univ.Prof. Dr. Stefan Pirker

Universität Linz

Institut für Strömungslehre und Wärmeübertragung

Altenberger Straße 69

4040 Linz

Details

Laufzeit: 01.01.2009 - 31.12.2015
Auslaufphase: 01.01.2016 - 30.04.2016

Unternehmenspartner:

Primetals Technologies Austria GmbH, voestalpine Stahl GmbH, voestalpine Stahl Donawitz GmbH, ThyssenKrupp Resource Technologies GmbH, RHI Magnesita GmbH, Borealis AG, PLANSEE SE

Thematischer Cluster:

Mathematik, Informatik, Elektronik

www.particulate-flow.at