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20.06.2019

Forschungsprojekt zur Entwicklung eines Multiphysic-Modells

© Skitterphoto by Pexels

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In elektrischen Geräten und Anlagen können durch Entladungs- und Schaltvorgänge (Funken und Lichtbögen) in explosionsgefährdeter Atmosphäre große Schäden auftreten. Geräte und Komponenten dürfen unter diesen Bedingungen nur zum Einsatz kommen, wenn sie die Zündschutzart Eigensicherheit „i“ aufweisen.

Diese wird nach dem Stand der Technik mit dem IEC-Funkenprüfgerät ermittelt, indem mit der Energie der Testkomponenten elektrische Entladungen in einem explosionsfähigen Gasgemisch erzeugt werden.

Die komplexen Phänomene der Elektrodenerosion, Fremdschichten, Mikropartikel sowie der Vorentladung und Hauptentladung bis hin zur thermo-chemischen Zündung sind bis heute in ihren Wechselwirkungen nicht vollständig verstanden.

Bild 1: Testkreis im Funkenprüfgerät nach IEC 60079

Bild 2: Überblick zu den Stadien des Entladungsprozesses mit den physikalischen Teilmodellen

In dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) geförderten Forschungsprojekt mit der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt Braunschweig und dem Leibnitz-Institut für Plasmaforschung und Technologie Greifswald erfolgt unter Federführung des Fachgebietes „Elektrische Geräte und Anlagen“ die Erforschung, Analyse und Optimierung der beteiligten Entladungsprozesse.

Ziel ist es, unter der Einbeziehung neuer Entladungsmodelle, der Elektrodeneffekte und der elektrischen Kreisparameter die Entzündung des Gasgemisches durch ein neues umfassendes Multi-Physics-Gesamtmodell für die Anwendung bei sicherheitsrelevanten Fragestellungen zu schaffen.

Diese Grundlagenarbeiten sollen die Basis für ein neues Testverfahren erforschen.

Forschungsprojekttitel: „Entwicklung eines Multiphysic-Modells für eine schaltbare elektrische Entladung zur Vorhersage der Explosions­­wahrscheinlichkeit von entflammbaren Gasen“

Geschäftszeichen: BE 3196/2-1
Bewilligungszeitraum: 36 Monate