CaviPRO
Control and applications of hydrodynamic cavitation phenomena
Hydrodynamische Kavitation (HC) ist dafür bekannt, dass sie durch Bildung und Implosion winziger Gasblasen und lokale Temperaturspitzen Schäden an Maschinen, Rohrleitungen und Geräten verursacht. Die Kontrolle und Nutzung dieser rauen Mikrobedingungen hat gleichzeitig das Potenzial, verfahrenstechnische Prozesse der Industrie, wie beispielsweise Mischprozesse, Reaktionen sowie die Herstellung von Emulsionen und Kristallen zu intensivieren. Das MSCA-Doktoranden-Netzwerk CaviPRO zielt darauf ab, die aktuellen wissenschaftlichen Grenzen zu erweitern und Grundlagen zur kontrollierten Kavitation zu erforschen, die mit wichtigen Prozessanwendungen wie Wasseraufbereitung, Kristallisation, Mehrphasenreaktionen und Verwertung von Abfallbiomasse verbunden sind.
An der TU Dresden zielt das Projekt darauf ab, hydrodynamische Kavitationsapparate zu optimieren, um die Prozesseffektivität auf Systemebene zu verbessern und den Energieverbrauch und den Geräteverschleiß zu minimieren. Dabei sollen lineare und rotierende Strömungen in HC-Geräten kombiniert werden, um die Kavitation von den Wänden wegzuleiten und Schäden zu reduzieren. Dabei werden Venturi-Apparate mit wirbelerzeugenden Einbauten eingesetzt und Strömungsanalysen mittels ultraschneller Röntgentomographie und Röntgenmikrotomographie am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) durchgeführt. Mit den 3D-gedruckten HC-Apparaten sollen letztendlich Reaktionsausbeuten erhöht, Energiebedarfe gesenkt und mechanische Beanspruchung reduziert werden, um perspektivisch die Implementierung industrieller HC-Prozesse voranzutreiben.
Abbildung: Röntgentomographische Bildgebung zur Untersuchung der Kavitation in Venturi-Rohren mit Einbauten
Ansprechpartner: Gašper Bizjan M.Sc.
Projektpartner: University of Limerick, Technische Universität Dresden, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf, University of Turin, University of Ljubljana, Air Liquide S.A., Biocore Environmental, Swiss Federal Technical Institute, Paul Scherrer Institut, Paques, Pfizer, CRB, Andritz, Johnson & Johnson, Siemens, Elsevier, European Federation of Chemical Engineers
Projektlaufzeit: 02/2024 – 01/2028
Förderung: Horizon Europe (HORIZON), Call: HORIZON-MSCA-2022-DN-01, Project: 101113564
Links: Folge CaviPRO unter https://www.linkedin.com/in/cavipro/ und www.cavipro.eu