Header mit Logo

Weiterentwicklung von Staubfreisetzungsfunktionen zur Beschreibung des Staubaustrags aus Schüttgütern mittels eines numerisch/experimentellen Ansatzes

IGF-Nr. 19411 N

 Forschungsstelle1:

Technische Universität Berlin

Institut für Prozess- und Verfahrenstechnik             

Mechanische Verfahrenstechnik und  Aufbereitung

Straße des 17.Juni 135

10623 Berlin

Projektleiter 1: Prof. Dr.-Ing. Harald Kruggel-Emden
Forschungsstelle 2:

Bergische Universität Wuppertal

Institut für Partikeltechnologie

Rainer-Gruenter-Straße Geb. FF

42119 Wuppertal
Projektleiter 2: Univ. Prof. Dr.-Ing. habil. Eberhard Schmidt
Laufzeit: 01.04.2017 - 30.09.2019
Betreut durch: AK 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Die Staubungsneigung ist die Eigenschaft eines Stoffes, bei Beanspruchung eine Staubfraktion freizusetzen. Der Staub ist dabei oft Teil gröberen Schüttguts, der erst beim Umschlag oder dem Transport freigesetzt wird. Hierbei sind die Höhe und die Dauer des Energieeintrages in den Stoff entscheidend. Die Beschreibung der Staubfreisetzung geschieht in der industriellen Praxis insbesondere bei KMU bisher empirisch, nur für wichtige Anwendungsfälle sind Rechenvorschriften verfügbar, mit denen die Staubemissionen abgeschätzt werden können. Die Rechenvorschriften erfordern schüttgutspezifisch die Staubungsneigung vorzugeben, was fehlerträchtig sein kann. Außerdem sind einige Anwendungsfälle nicht abgedeckt. Aktuell sind numerische Ansätze, wie die Diskrete Elemente Methode (DEM), in der Lage, Partikelsysteme mit einer großen Anzahl an Partikeln abzubilden. Durch die Anbindung der DEM an die numerische Strömungssimulation (CFD) kann auch die Partikel-/Fluidinteraktion berücksichtigt werden. Auch die Anwendung der DEM/CFD auf die Beschreibung der Staubausbreitung ist möglich, wobei die Staubentstehung mittels eines Energieansatzes abgebildet wird. Damit hat die DEM/CFD das Potential, für die industrielle Praxis Rechenvorschriften abzuleiten, die sonst nur durch experimentelle Untersuchungen für eine spezielle Schüttgutkonstellation zugänglich wären. Der Aufbau einer solchen Methodik, um die DEM/CFD zur Ableitung und Weiterentwicklung von Rechenvorschriften für bisher unzureichend abgedeckte Anwendungsfälle oder Materialien heranzuziehen, ist Ziel des Vorhabens. Eng verzahnt erfolgen experimentelle (AG Schmidt) und numerische Untersuchungen (AG Kruggel-Emden). Abgeleitete Rechenvorschriften werden es insbesondere KMUs erleichtern, die immer strenger werdenden Vorschriften zum Gesundheits- und Umweltschutz einzuhalten und maßgeschneiderte Konzepte zum Umgang mit Staubfreisetzung zu entwickeln.

 

zurück


BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 19411 N der Forschungsvereinigung Forschungs-Gesellschaft Verfahrens-Technik e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

zum Seitenanfang