Numerische Simulation zur Herstellung monodisperser Tropfen in pneumatischen Ziehdüsen

• Antragsteller: Professor Dr. Stefan Turek
• Fachliche Zuordnung: Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2016
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 121056419

In diesem Projekt sollen numerische Simulationstechniken zur monodispersen Tropfenerzeugung in pneumatischen Ziehdüsen weiterentwickelt und in der CFD-Software FEATFLOW realisiert werden, die auf FEM-Level Set Techniken zur Erfassung der freien Grenzflächen und parallelen Newton-Mehrgittermethoden beruhen. In der beantragten Projektphase sollen die bereits validierten Techniken zur Generierung monodisperser Tropfen und ihrer Kontrolle und Regelung mittels Modulation mit den entwickelten Methoden für nicht-newtonsche Suspensionen, die ein scherratenabhängiges Verhalten erlauben, kombiniert werden, um ‚micro-encapsulation‘ (Verkapselung) mit 2 flüssigen Phasen (oder alternativ: Partikel als innere Komponenten in den entstehenden Tröpfchen) zu behandeln. Als Fernziel wird eine fluiddynamische Vorhersage und Optimierung angestrebt, um durch Steuerung von Düsenformen, Anströmbedingungen und Schwingungsanregungen vorgegebene Tropfengrößen und Flüssigkeitsdurchsätze als wichtige Voraussetzung für maßgeschneiderte Partikel mit verkapselten Komponenten zu erreichen.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1423: Prozess-Spray: Herstellen funktionaler Feststoffpartikel in Sprühverfahren - Von den Anforderungen an das Pulver und an seine Eigenschaften zum geeigneten Prozess