Nutzung von Lorentzkräften für Mischprozesse in der Chemie- und Glasindustrie. - Ilmenau : Universitätsbibliothek, 2016. - 1 Online-Ressource (169 Seiten)
Technische Universität Ilmenau, Dissertation 2016
Gegenwärtig werden in der Glas- und Chemieindustrie mechanische Rührer zum Mischen, Homogenisieren und zur Fluidbewegung eingesetzt. Nachteile sind der mechanische Verschleiß und die damit verbundene Verunreinigung des Fluids - insbesondere bei chemisch korrosiven Fluiden und höheren Temperaturen (Schmelzen). Hinzu kommt, dass die Strömungsbeeinflussungen örtlich limitiert sind. In elektrisch leitfähigen Fluiden kann die Lorentzkraft mechanische Rührer ersetzen. Ziel ist es, mittels Simulationen und Experimenten zu zeigen, dass die Lorentzkraft die Strömung von Glasschmelzen trotz ihrer niedrigen elektrischen Leitfähigkeit und großen Viskosität beeinflussen kann. Dazu ist es erforderlich, den Wärme- und Stofftransport in schwach Ionen leitfähigen Fluiden, wie Glasschmelzen und Salzlösungen, unter dem Einfluss von elektrischen und magnetischen Feldern zu modellieren sowie die dafür notwendigen Elektroden- und Magnetsysteme für Anwendungen in der Chemie- und Glasindustrie auszulegen und deren Design zu optimieren. Die Bearbeitung erfolgt in drei anwendungsnahen Projekten. Im Projekt I zeigte sich, dass in laminar strömenden, hochviskosen Fluiden mit einer Drei-Elektroden-Anordnung und mit einem axialen Magnetfeld schon die erforderlichen Streckungen und Faltungen von Inhomogenitäten erzeugt werden, aus denen sich Mischungsgrade ergeben, die von mechanischen Rührzellen erzielt werden. Die Simulationsergebnisse wurden mit Experimenten überprüft und dann auf reale Anordnungen übertragen. Im Projekt II wurden mit numerischen Studien für einen realen Färbefeeder die optimale Anordnung von aus in die Glasschmelze hineinragenden Elektroden und dazwischenliegenden, aber im Isoliermaterial des Feederbodens angeordneten Spulen und deren Betriebsparameter ermittelt. Die Elektroden-Spulen-Anordnung erzeugt in der Glasschmelze eine Lorentzkraftverteilung, die die Sedimentation der Fritten (in Glas gelöste Metalloxide) reduziert und die Einströmbedingungen in die Rührzone verbessert. Im Projekt III wurde eine ausreichende Fluidbewegung einer wässrigen Salzlösung bereits mittels zwei Elektroden und eines extern erzeugten magnetischen Feldes erzeugt. Zur Bewertung der Mischverhältnisse waren geeignete Turbulenzmodelle zu prüfen, da die Strömung turbulent ist.
http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:ilm1-2016000844
Cooling systems of high-temperature superconducting magnet for Lorentz force velocimetry. - In: Workshop Elektroprozesstechnik, (2016), 15, insges. 4 S.
Auslegung von elektromechanischen Zerkleinerungsanlagen. - In: Workshop Elektroprozesstechnik, (2016), 6, insges. 2 S.
Modelling and control of electro vortex flows in DC steel making furnaces. - In: Workshop Elektroprozesstechnik, (2016), 5, insges. 8 S.
Reinigung von Halbzeugen und Produkten aus Glas : Schlussbericht zu dem IGF-Vorhaben der Forschungsstelle(n) Technische Universität Ilmenau Fachgebiet Anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe und Hüttentechnische Vereinigung der Deutschen Glasindustrie e.V.. - Ilmenau : Technische Universität Ilmenau Fachgebiet Anorganisch-nichtmetallische Werkstoffe. - 1 Online-Ressource (144 Seiten, 10 MB)Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden
https://edocs.tib.eu/files/e01fn16/875019110.pdf
Study of the properties of sputtered ZnO:Al layers on ultra-thin glass. - In: 80th Annual Meeting of the DPG and DPG-Frühjahrstagung (Spring Meeting) of the Condensed Matter Section (SKM), (2016), DS 16.7, insges. 1 S.
Influence of the flow profile to Lorentz force velocimetry for weakly conducting fluids - an experimental validation. - In: Measurement science and technology, ISSN 1361-6501, Bd. 27 (2016), 12, S. 125306, insges. 9 S.
The Lorentz force velocimetry (LFV) is a highly feasible contactless method for measuring flow rate in a pipe or in a channel. This method has been established for liquid metal flows but also for weakly conducting electrolytes where the Lorentz force amplitudes are typically six orders smaller than the ones from liquid metal flows. Due to an increased resolution of the Lorentz force measurements which was the main focus of research in the last years, now it is possible to investigate the influence of the flow profile on the amplitude of the Lorentz force. Even if there is a semi-theoretical approach an experimental validation is still outstanding. Therefore we have tested symmetric and asymmetric flow profiles to test the LFV for weakly conducting fluids for typical industrial flows. Salt water has been used as a test electrolyte with constant values of the electrical conductivity from 0.035 to 20 S m-1 and of the flow velocity in a range of 0.5-3 m s-1. We confirmed by extensive measurements that LFV is a suitable method for flow measurements even for different flow profiles within 5% measurement uncertainty. For a wide range of applications in research and industry the LFV should be not sensitive to various flow profiles.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/27/12/125306
Recent advances in the synthesis of hierarchically porous silica materials on the basis of porous glasses. - In: New journal of chemistry, ISSN 1369-9261, Bd. 40 (2016), 5, S. 4095-4114
http://dx.doi.org/10.1039/C5NJ03591K
High-precision horizontally directed force measurements for high dead loads based on a differential electromagnetic force compensation system. - In: Measurement science and technology, ISSN 1361-6501, Bd. 27 (2016), 4, S. 045107, insges. 13 S.
http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/27/4/045107
Sol gel thin films on LTCC ceramic multilayers enable their use as thin film substrates. - In: 2015 European Microelectronics Packaging Conference (EMPC), ISBN 978-0-9568086-2-2, (2015), insges. 6 S.
http://ieeexplore.ieee.org/xpl/articleDetails.jsp?arnumber=7390736