Forschungsprojekte - Übersicht
CFDPredict - CFD- und Daten-basierte Vorhersage und Optimierung strömungsmechanischer Apparate in der Cloud
Das CFDPredict-Projekt zielt darauf ab, innovative Methoden zur Vorhersage und Optimierung strömungsmechanischer Apparate durch die Kombination von Strömungssimulationen (CFD) und datenbasierten Ansätzen in der Cloud zu entwickeln. Diese Technologie ist entscheidend für Unternehmen im Bereich Klimatechnik, Transport, Verfahrenstechnik und Pharmazeutik ... weiterlesen
COSMIC - CFD-gestützte aktive Flüssigkeitsstabilisierung in Mikrogravitation zur präzisen Satellitenlageregelung
Die präzise Lageregelung von Satelliten ist von entscheidender Bedeutung für den Erfolg moderner Weltraummissionen. Gleichzeitig erfordern kosteneffiziente und nachhaltige Satellitenkonstruktionen große Treibstofftanks, in denen das Schwappen (engl. Sloshing) des flüssigen Treibstoffs den Schwerpunkt und die Trägheitsmomente des Satelliten beeinflusst. Herkömmliche Algorithmen ...weiterlesen
KaPPa - Kavitationsbasierte antimikrobielle Prozesswasserbehandlung als Beitrag zur umwelt- und ressourcenschonenden Papierproduktion
Produkte aus Papier und Karton sind aus der heutigen Zeit nicht wegzudenken. Für deren Herstellung im Nassverfahren werden sehr große Mengen an Wasser benötigt. Zur Reduktion des Wasserverbrauchs wird das Prozesswasser in weitgehend geschlossenen Kreisläufen geführt. Durch die Verwendung von ...weiterlesen
QRiAS - Quantitative Reinigungsvorhersage für industrielle Anwendungen durch Strömungssimulation
In der Lebensmittelindustrie verwendete Anlagen müssen regelmäßig gereinigt werden, um den hohen Anforderungen an Produktsicherheit und -qualität gerecht zu werden. Für die Auslegung dieser Reinigungsprozesse werden in der Industrie meist empirische Ansätze verwendet, was oft zu einer Überdimensionierung führt. Ein Hilfsmittel zur Optimierung dieser Prozesse... weiterlesen
PAerForM - Paper Aerosol Forming Machine
Verpackungen aus Papier und Karton sind besonders nachhaltige und kreislauffähige Produkte, da sie vorwiegend aus nachwachsenden Rohstoffen bestehen und viele Male im geschlossenen Altpapiersystem stofflich recycelt werden können. Aktuelle Herstellungsverfahren von Papiervlies sind das konventionelle Nassverfahren (Fasertransport in Wasser) oder Trockenverfahren, wie bspw. das Airlaid-Verfahren... weiterlesen
Rotorkühlung für Asynchronmaschinen in hochdynamische Anwendungen
Hochdynamische elektrische Asynchronmaschinen werden aufgrund ihrer Robustheit in Prüf- und Produktionsanlagen eingesetzt. Der Einsatz ist durch häufige Drehmomentwechsel gekennzeichnet, wobei ein Arbeitszyklus auch nur eine einzige Umdrehung umfassen kann. Daraus resultieren besondere Anforderungen an diese Antriebe. Zum einen ist ... weiterlesen
Untersuchung von Umfangsnuten in Axialverdichtern
Die aktuellen Entwicklungen im Bereich axialer Turbomaschinen, insbesondere von Axialverdichtern, hin zu steigende Druckverhältnissen sowie einer Reduktion von Schaufel- und Stufenzahl führen fertigungsbedingt zu immer größeren Radialspaltmaßen. Dies hat eine ganze Reihe aerodynamischer Konsequenzen, die sich negativ auf Verluste und den stabilen Betriebsbereich ... weiterlesen
FlotSim
Der Übergang zu erneuerbaren Energien erfordert eine große Menge an Mineralien und Rohstoffen, wie zum Beispiel Kupfer, Nickel oder Titan. Bei diesen Rohstoffen sind Deutschland und die Europäische Union jedoch stark von anderen Ländern wie Russland und China abhängig.
Die Schaumflotation ist ein integraler Prozess zur Abtrennung wertvoller Mineralien von Ganggestein auf der Grundlage der unterschiedlichen Hydrophobizität der Mineralien ... weiterlesen
GeoReiKa - Geosteine Reinigung mit hydrodynamischer Kavitation
Die Verwendung von porösen Steinsorten („Geosteine“) auf Gehwegen und Plätzen in Städten und Gemeinden ist ein Beitrag zur Minderung der Flächenversiegelung. Aufgrund der wasserdurchlässigen Form der Geosteine versickert das Niederschlagswasser örtlich im Boden und gelangt somit direkt in das Grundwasser. Die Versickerungsfähigkeit solcher Geosteine verschlechtert sich jedoch trotz regelmäßiger Oberflächenbehandlung im Laufe von wenigen Jahren. ... weiterlesen
Kavitation
Die Verunreinigung des Trinkwassers durch Medikamente und Hormone stellt eine zunehmende Herausforderung dar. Obwohl diese Belastung ständig steigt, gibt es bisher keine praktikable technische Lösung ... weiterlesen
Basismodelle Reinigungssimulation
In der Lebensmittelindustrie steigt die Produktvielfalt. Immer häufiger werden kleine Chargen angefragt, die dann auf derselben Anlage nacheinander produziert werden müssen. Um dennoch stetig steigende Qualitätsansprüche zu erfüllen, gewinnt der Aspekt der Anlagenreinigung zunehmend an Gewicht...weiterlesen
Schokoladenreinigung
Ein entscheidender Faktor für den Erfolg der deutschen Schokoladenindustrie, die zu den größten Herstellern und Exporteuren von Schokoladenprodukten in Europa und weltweit gehört, ist die hohe Qualität der hergestellten Produkte. Das Sichern der Qualitätsstandards auch ...weiterlesen
Zeitintegration hoher Ordnung
Numerische Methoden hoher Ordnung erzielen im Vergleich zu etablierten Verfahren eine höhere Konvergenzrate und bieten dadurch ein großes Potenzial zur gleichzeitigen Optimierung der Geschwindigkeit und Präzision von Strömungssimulationen. Um die Stärken solcher Methoden voll auszuspielen, muss die Genauigkeit in Ort und Zeit aufeinander abgestimmt werden ...weiterlesen
Sedimenttransport
Aquatische Ökosysteme stellen aufgrund ihrer Häufigkeit und ihrer Bedeutung für Prozesse in der Umwelt ein wichtiges Forschungsthema dar. Dabei spielt der Transport von Sediment eine wesentliche Rolle, da er auf kurzen ... weiterlesen
Aquatische Vegetationsschichten
Aquatische Ökosysteme sind von zentraler Bedeutung aufgrund ihrer Häufigkeit in der Natur und ihrer zahlreichen Auswirkungen auf verschieden Skalen, angefangen von der Trinkwasserqualität eines Flusses auf lokaler Ebene, bis hin zu dem weitreichenden Einfluss auf die Klimaerwärmung ... weiterlesen
Wandnahe Strömungen in Verdichtern
Sekundärströmungen im Seitenwand-bereich von Turbomaschinen sind äußerst komplexe Strömungen. Sie beeinflussen das Betriebsverhalten derartigen Maschinen, z.B. die Strömungsabrissgrenze, und die erzeugten Verluste ganz erheblich.
Die Sekundärströmung selbst besteht aus mehreren Komponenten, wie z.B. dem Hufeisenwirbel, dem Kanalwirbel und eventuell dem Spitzenspaltwirbel. Diese interagieren miteinander und bilden ein dynamisches System...weiterlesen
Spanerfassung beim Nutsägen
Die Holzbearbeitung unterscheidet sich in mehreren Aspekten von traditionellen spanenden Bearbeitungsverfahren, bei denen das Sammeln und Entfernen von Spänen und Staub das größte Problem darstellt. Kühlflüssigkeiten können aufgrund der Materialeigenschaften von Holz nicht zum Wegspülen dieser Rückstände verwendet werden. Kombiniert mit den hohen Energiekosten...weiterlesen
Partikel in mikrofluidischen Strömungen
Strömungen mit hohem Volumenanteil fester Partikel sind extrem komplex, da neben den fluiden Wechselwirkungen mit der kontinuierlichen Phase der direkte Kontakt der transportierten Partikel eine wesentliche Rolle spielt. Dadurch werden Partikelform und –anordnung für die Fließeigenschaften wichtig, werden andererseits aber auch durch die Strömung bestimmt ... weiterlesen
Prozessmodell Strahlreinigung
Die Berücksichtigung hygienischer Produktionsaspekte in der Nahrungsmittelindustrie ermöglicht länger haltbare, qualitativ hochwertigere Produkte. Sogenannte Cleaning in Place (CIP) Systeme sorgen dabei für reproduzierbare Reinigungsergebnisse ... weiterlesen
Inklusionen in Flotationprozessen
Flotationsverfahren in der Stahlerzeugung oder Mineralienaufbereitung machen sich Adhäsionskräfte an der Oberfläche von Gasblasen zunutze, um Partikel aus einem flüssigen Medium an den Blasen zu sammeln und "aufzuschwemmen". Die Wechselwirkungen von Inklusionspartikeln untereinander und mit Blasen im flüssigem Metall sind weitestgehend unerforscht ... weiterlesen
Blasenmodellierung
In der Energietechnik und Metallurgie spielen Mehrphasenströmungen von Flüssigmetall eine große Rolle. Da zur Messung solcher Strömungen kein optischer Zugang existiert, sind auf diesem Gebiet noch viele Fragen ungeklärt. Unbekannt ist unter anderem, welcher Einfluss im Detail durch Aufprägen eines Magnetfelds auf die Strömung ausgeübt werden kann ... weiterlesen
Sicherheit von Brennelementlagerbecken
Bisher wurden Strömung und Wärmeübertragung in einem Brennelement meist unter Betriebsbedingungen und unter Bedingungen eines Störfalls im Reaktor untersucht. Ein Störfall in einem Brennelementlagerbecken führt jedoch zu völlig anderen und unzureichend untersuchten Bedingungen ... weiterlesen