Abschlussarbeit - Simulation von Partikelbewegungen in Fluiden unter Einwirkung akustischer Kräfte

Ausschreibung für die Fachrichtungen wie z. B.: Informatik, Luft- und Raumfahrttechnik, Maschinenbau, Mechatronik, Physik, technische Informatik, Technologiemanagement oder vergleichbare. Kleine Partikel stellen eine Herausforderung für die industrielle Filtration von Fluiden dar. Die geringe Größe macht engmaschige Filtermaterialien erforderlich, die einen hohen Fließwiderstand erzeugen. Die zur Überwindung des Widerstands erforderliche Pumpenleistung macht die Filtration zu einem energieintensiven Prozess. Zudem setzen sich die Poren schnell zu, wodurch sie regelmäßig ausgetauscht werden müssen, was weitere Kosten mit sich zieht. Durch den Einsatz akustischer Kräfte können die Flugbahnen von Partikeln im Fluid manipuliert werden, um die Partikeldichteverteilung lokal zu beeinflussen. In Bereichen mit einer hohen Partikeldichte können interpartikuläre Kräfte dazu führen, dass sich Partikel immer weiter annähern und miteinander verklumpen. Dieser Effekt soll nun gezielt dazu eingesetzt werden, das Fluid in einem vorgelagerten Prozessschritt so aufzubereiten, dass das Fluid statt vieler kleiner Partikel anschließend wenige große Koagulate aufweist, um die Filtration zu entlasten.