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49,80 €ISBN 978-3-8440-7213-6Softcover232 pages10 figures345 g21 x 14,8 cmGermanThesis
February 2020
Xinze Zhen
Numerische und experimentelle Untersuchungen zur Aerosolbildung aus binären Dampfgemischen von Wasser und Glycerin
Der Schwerpunkt dieser Arbeit ist die numerische und experimentelle Untersuchung der Aerosolbildung aus einem binären Dampfgemisch.
Für die numerische Untersuchung mit Hilfe der kommerziellen Software Parsival erfolgt die Aufstellung eines 1D Modelles. Damit kann die Partikelgrößeverteilung analysiert werden, aber die Verteilung der Stoffzusammensetzung der Partikeln ist nicht zu ermitteln. Deshalb wird ein 2D Modell mit der Monte-Carlo Simulation entwickelt.Um das MC-Modell effizient auszuführen, werden zwei Maßnahmen durchgeführt. Eine ist die Entwicklung einer Klassenmethode für die Koagulation. Die zweite Maßnahme ist, dass die Keimbildung und Koagulation als Ereignisse und das Wachstum als kontinuierlicher Prozess betrachtet werden. Beide Maßnahmen und die Anwendung der „Stepwise Constant Volume“ Methode gestalten die Simulation effizient und ohne Genauigkeitsverlust.
Bei den experimentellen Untersuchungen wird ein „Heated Capillary Aerosol Generator“ verwendet. Die Bestimmung der Partikeleigenschaft wird mittels Lichtstreuungsmessung mit zwei Messgeräten Goniometer und Weißlichtspektrometer durchgeführt. Die experimentellen Ergebnisse und die Resultate der Simulation werden verglichen.
Für die numerische Untersuchung mit Hilfe der kommerziellen Software Parsival erfolgt die Aufstellung eines 1D Modelles. Damit kann die Partikelgrößeverteilung analysiert werden, aber die Verteilung der Stoffzusammensetzung der Partikeln ist nicht zu ermitteln. Deshalb wird ein 2D Modell mit der Monte-Carlo Simulation entwickelt.Um das MC-Modell effizient auszuführen, werden zwei Maßnahmen durchgeführt. Eine ist die Entwicklung einer Klassenmethode für die Koagulation. Die zweite Maßnahme ist, dass die Keimbildung und Koagulation als Ereignisse und das Wachstum als kontinuierlicher Prozess betrachtet werden. Beide Maßnahmen und die Anwendung der „Stepwise Constant Volume“ Methode gestalten die Simulation effizient und ohne Genauigkeitsverlust.
Bei den experimentellen Untersuchungen wird ein „Heated Capillary Aerosol Generator“ verwendet. Die Bestimmung der Partikeleigenschaft wird mittels Lichtstreuungsmessung mit zwei Messgeräten Goniometer und Weißlichtspektrometer durchgeführt. Die experimentellen Ergebnisse und die Resultate der Simulation werden verglichen.
Keywords: Aerosol; Monte Carlo; Parsival; Aerosolgenerator
Schriftenreihe Lehrstuhl für Partikelverfahrenstechnik
Edited by Prof. Dr.-Ing. Hans-Joachim Schmid, Paderborn
Volume 7
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