Kugelschüttungen als Filter und Wärmespeicher

Bei Prozessen, zum Beispiel in der Stahl- oder Zementindustrie, sind Abgase nicht nur auf einem sehr hohen Temperaturniveau, sondern auch mit Staub verunreinigt. Dadurch ist der Einsatz von Festbetten sowohl als Wärmespeicher, als auch als Filter von Interesse. Im Rahmen dieser Dissertation werden Grundlagenuntersuchungen zu Schüttschichten durchgeführt und hierfür verschiedene Methoden genutzt. Mit experimentellen und rechnerischen Herangehensweisen können Parameterstudien für die Zielgrößen Geschwindigkeitsverteilung der Strömung, Druckverlust, Wärmeübergangskoeffizient und Abscheidegrad durchgeführt werden. Es wird für die Berechnung – so weit wie möglich – ein numerisches Modell gewählt, indem der Ausschnitt einer Kugelpackung mit der Software CFX berechnet wird. Alternativ werden empirische Zusammenhänge verwendet, die auf der Literatur basieren und teilweise neu kombiniert und hinsichtlich der Koeffizienten angepasst werden, um Entstaubung und Erwärmung rechnerisch abzubilden