Simulation des Drei-Kathoden-Brenners zur Homogenisierung von thermisch gespritzten Keramikschichten
Final Report Abstract
In der ersten Förderphase des Projektes wurde am Beispiel eines Drei-Kathoden-Systems der TriplexProTM-200 ein numerisches Modell zur Beschreibung des Plasmaverhaltens im Plasmagenerator erzeugt. Das Modell ermöglichte bedingt durch vorgenommene Modellvereinfachungen die Berechnung des Prozesses mit niedrigen Gasgeschwindigkeiten. Berechnet wurden die Temperatur- und Geschwindigkeitsprofile am Düsenausgang des Generators für unterschiedliche Prozessparameter, insbesondere für niedrigere volumetrische Gasflussmengen (φ < 80 SLPM). Des Weiteren wurde ein erstes Modell zur Beschreibung der Interaktion zwischen den Pulverpartikeln und dem Plasmastrahl erstellt. In der zweiten Förderperiode des Projektes wurde der Fokus zum einen auf den Einfluss der relevanten numerischen Aspekte und Modellannahmen auf die numerischen Ergebnisse und zum anderen auf den Erkenntnisgewinn aus den mittels den entwickelten Modellen durchgeführten Parameterstudien gesetzt. Die Vorhersagefähigkeit der numerischen Modelle wurde in Bezug auf die zugrunde liegenden Modellannahmen und numerischen Aspekte intensiv überprüft. Durch Entwicklung neuer numerischer Ansätze und des anschließend durchgeführten Vergleichs mit den experimentellen Ergebnissen wurde eine hohe Vorhersagefähigkeit der Modelle unter Beweis gestellt. Des Weiteren wurde gezeigt, dass den Gültigkeitsbereichen der Modelle nahezu das gesamte Prozessfenster der relevanten Parameter entspricht. Darauffolgend war den Antragstellern möglich, umfangreiche Parameterstudien durchzuführen, um die Zusammenhänge zwischen eingestellten Prozessparametern, Prozesscharakteristiken und Schichteigenschaften, basierend auf einem intensiven Daten- und Erkenntnisaustausch zwischen den Projektpartnern, zu analysieren.
Publications
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K. Bobzin, N. Bagcivan, D. Parkot, I. Petkovic, F.-W. Bach, J. Schein, K. Möhwald, J. Prehm, G. Forster, S. Zimmermann, J. Marques, K. Hartz
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K. Bobzin, N. Bagcivan, I. Petkovi , J. Schein, K. Landes, G. Foster, K. Hartz-Behrend, S. Kirner, J-L. Marques, S. Zimmermann, F-W. Bach, K. Möhwald, J. Prehm, und L. Xin
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K. Bobzin, T. Schläfer, I. Petkovic, K. Hartz-Behrend, K. Landes, G. Forster, S. Kirner, J. -L Marques, S. Zimmermann, J. Schein, J. Prehm, L. Xin, M. Erne, K. Möhwald, F.-W. Bach
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K. Bobzin, N. Kopp, T. Warda, I. Petkovic, M. Schaefer, K. Landes, G. Forster, S. Zimmermann, J.-L- Marques, S. Kirner, M. Kauffeldt, J. Schein
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K. Bobzin, M. Öte
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K. Bobzin, M. Öte
(See online at https://doi.org/10.1007/s11666-016-0407-7)
