Inst. Prozess- und Verfahrenstechnik

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Recent Submissions
Dispersion and phase separation in liquid multiphase systems

Hohl, Lena Katharina (2019)

Microemulsion systems consisting of water, 1-dodecene and different non-ionic surfactants can develop up to three liquid phases as a function of composition and process conditions. These innovative solvent systems are promising reaction media for processes such as the hydroformylation of long-chained olefins. In this work, the influence of the third phase on the drop size distributions and the ...

Entwicklung von Fehlererkennungs-, Zustandsschätzungs-, Regelungs- und ganzzahligen Optimalsteuerungsmethoden für pulsierende, detonative Brennkammern anhand eines akustischen Ersatzsystems

Wolff, Sascha Dominik (2019)

Aktuelle Forschungsbestrebungen zur Effizienzsteigerung von Gasturbinen verfolgen häufig den Ansatz eines Wechsels des zugrundeliegenden Kreisprozesses weg vom Brayton- hin zum Humphrey-Kreisprozess. Eine vielversprechende Möglichkeit, diesen Kreisprozess technischzu realisieren, ist durch den Einsatz einer pulsierenden, druckerhöhenden Detonationsbrennkammer gegeben. Eine solche Brennkammer be...

A framework for the derivation of dynamic process models for sieving

Elskamp, Frederik (2018)

For a wide field of applications in mechanical process engineering and materials preparation technology, screening as technical simple but still not satisfactorily understood process step is well suited to separate bulk materials according to their particle sizes. Frequently, particles prevail in broad size distributions, highly non-spherical shape and under moist conditions, complicating the h...

Time Response of Shape Memory Alloy Actuators

Potapov, Pavel L. ; Da Silva, Edson P. (2000)

Force/displacement actuators with the high output power and time response can be fabricated from shape memory wires or ribbons. Typically Ni-Ti shape memory alloys are used as an active material in such actuators. They are driven by Joule heating and air convection cooling. In the present work, the time response of various types of Ni-Ti actuators having different transformation temperatures an...

Inflating a Rubber Balloon

Müller, Ingo ; Struchtrup, Henning (2002)

A spherical balloon has a non-monotonic pressure-radius characteristic. This fact leads to interesting stability properties when two balloons of different radii are interconnected, see [1, 2, 3]. Here, however, we investigate what happens when a single balloon is inflated, say, by mouth. We simulate that process and show how the maximum of the pressure-radius characteristic is overcome by the p...

Extensions of adaptive slope-seeking for active flow control

Henning, L. ; Becker, R. ; Feuerbach, G. ; Muminovic, R. ; King, Rudibert ; Brunn, A. ; Nitsche, W. (2008)

To speed up gradient estimation in a slope-seeking controller two different modifications are proposed in this study. In a first approach, the gradient estimation is based on a locally identified black-box model. A further improvement is obtained by applying an extended Kalman filter to estimate the local gradient of an input—output map. Moreover, a simple method is outlined to adapt the search...

Piezo-Polymer-Composite Unimorph Actuators for Active Cancellation of Flow Instabilities Across Airfoils

Haller, Daniel ; Pätzold, A. ; Losse, N. ; Neiss, S. ; Peltzer, Inken ; Nitsche, W. ; King, Rudibert ; Woias, P. (2011)

This article presents a smart device for active cancellation of flow instabilities. An array of two piezo unimorph actuators fabricated in piezo-polymer-composite technology is combined with a thin silicone membrane to mimic a movable wall with a closed surface. By locally displacing the thin membrane, a surface wave is generated that interferes with naturally occurring flow instabilities withi...

Treloar's Biaxial Tests and Kearsley's Bifurcation in Rubber Sheets

Batra, R. C. ; Müller, Ingo ; Strehlow, Peter (2005)

We review Treloar's biaxial experiments and Kearsley's calculated instability in a square rubber sheet. Treloar's rubber is recognized as a Mooney-Rivlin material. It turns out that Treloar's test could not have anticipated Kearsley's stability analysis, since his loads were far below the critical load of bifurcation. We repeat Treloar's experiment but with much higher loads and confirm Kearsle...

Untersuchungen zum Löseverhalten und zur Spinnbarkeit von Lignocellulosen in unterschiedlichen Lösungsmittelsystemen

Protz, Robert (2018)

Im Mittelpunkt der vorliegenden Arbeit stehen die Verarbeitung von nativen Mehrkomponentensystemen zu Regeneratfasern und der Einfluss der Einzelkomponenten auf deren Verarbeitungs-Struktur-Eigenschafts-Beziehung. Verglichen wurden die Lignocellulosen Buche, Pappel und Weizenstroh sowie Modellsysteme bestehend aus physikalischen Mischungen von Kraftlignin und einem Chemiezellstoff. Über Löslich...

Möglichkeiten und Grenzen von Modellstoffsystemen zur hydrodynamischen Charakterisierung zentral gerührter Biogasanlagen

Altwasser, Sebastian (2018)

Aufgrund der gesetzlichen Rahmenbedingungen und des verstärkten Auftreten von Rührwerksausfällen in Biogasanlagen sind viele Firmen, die sich auf den Bau und die Inbetriebnahme von Biogasanlagen spezialisiert haben, gezwungen an den derzeitigen Bestandsanlagen umfangreiche Repowering-Maßnahmen durchzuführen. Oftmals gibt es jedoch nur sehr wenige oder gar keine Kenntnisse zur Hydrodynamik in so...

Experimentelle Analyse und Modellierung des Stofftransportes durch Kohlenstoffmembranen bei der Hochdruckgastrennung

Kruse, Nicolas (2018)

Obwohl die Gastrennung mit Kohlenstoffmembranen mittlerweile ein etabliertes Gebiet der Membranforschung darstellt und Kohlen-stoffmembranen generell geeignet für den Einsatz unter Hochdruckbedingungen sind, liegen bisher nur wenige Veröffentlichungen zur Untersuchung ihres Trennverhaltens oberhalb von 2 MPa vor. Auch die etablierten Stofftransportmodelle zur Beschreibung von porösen Membranen ...

Effect of dispersed hydrophilic silicon dioxide nanoparticles on batch adsorption of benzoic acid from aqueous solution using modified natural vermiculite: An equilibrium study

Pouya, Ehsan Sadeghi ; Abolghasemi, Hossein ; Fatoorehchi, Hooman ; Rasem, Bettina ; Hashemi, Seyed Jalaledin (2016-10-11)

The equilibrium adsorption of benzoic acid from an aqueous medium on a natural vermiculite-based adsorbent was studied in the presence and absence of hydrophilic silicon dioxide nanoparticles in batchwise mode. The adsorbent was prepared through grinding natural vermiculite in a laboratory vibratory disk mill and the surfactant modification of ground vermiculite by cetyltrimethylammonium bromid...

Entwicklung eines Prototyps zur dynamischen Fließschemasimulation von Prozessen der Aufbereitung gemischter Siedlungsabfälle

Platzk, Stefan (2018)

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Erschaffung und exemplarischen Anwendung eines Prototyps zur Modellierung und dynamischen Fließschemasimulation von Abfallbehandlungsverfahren. Zur Eingrenzung des Betrachtungsrahmens wird einführend der Wissensstand zum Stoffsystem „Gemischte Siedlungsabfälle“ zusammengetragen. Neben den jährlich in Deutschland anfallenden Mengen und erzielten Verwer...

Geregelte Strömungskontrolle einer Statorkaskade mit Seitenwand- und Hinterkantenaktuation

Kiesner, Matthias (2018)

Die Steigerung des Wirkungsgrades von Gasturbinen ist ein wichtiges Entwicklungs- und Forschungsziel. Durch die große Stückzahl der weltweit im Energie- und Transportsektor eingesetzten Gasturbinen ist das Potential für eine Reduktion der Treibhausgasemissionen enorm. Aktuell wird eine neue Technologie erforscht, die einen Wechsel von der konventionellen isobaren Verbrennung zu einer isochoren ...

Energieeffiziente Gärrestaufbereitung

Gienau, Tobias (2018)

Aufgrund der zunehmenden Überdüngung landwirtschaftlicher Flächen durch Wirtschaftsdünger und Gärreste aus Biogasanlagen wird eine ökonomische und ökologische Vollaufbereitungstechnik zur Separation der Nährstoffe und zur Gewinnung von Prozesswasser aus Gärresten und Güllen benötigt. Das Vollaufbereitungsverfahren zur Düngemittelrückgewinnung durch mehrstufige Fest-/ Flüssigtrennung und Membran...

Learning control algorithms for an unsteady stator vane flow field

Steinberg, Simon Johannes (2018)

This thesis contributes to the field of active flow control of aerodynamically highly loaded compressors. In particular, the periodically disturbed and thus unsteady flow field of an experimental, rectilinear compressor stator cascade with multiple active flow control devices is subject of the investigation. Researching such a configuration is the conclusive step to recent research activities a...

Modelling of coalescence in turbulent liquid/liquid dispersions considering droplet charge

Kamp, Johannes ; Nachtigall, Stephanie ; Maaß, Sebastian ; Kraume, Matthias (2012)

Drop size distributions in liquid/liquid systems within a turbulent flow, being an integral part of many technical applications, can be simulated solving population balance equations. Experimental investigations in stirred toluene/water systems at constant ionic strength of 0.1 mol/L showed that with pH values higher than 11, coalescence is hindered considerably due to electrostatic effects. Wi...

Influence of drop size and superimposed mass transfer on coalescence in liquid/liquid dispersions - Test cell design for single drop investigations

Kamp, Johannes ; Kraume, Matthias (2014)

The detailed understanding of droplet coalescence is important for the accurate description of liquid/liquid dispersions. A test cell is designed which enables serial examinations of the random coalescence process with high repetition rate, good observability and accuracy of experimental parameters. Within this rectangular test cell a rising droplet collides with a pendant one, while recorded b...

Coalescence efficiency model including electrostatic interactions in liquid/liquid dispersions

Kamp, Johannes ; Kraume, Matthias (2015)

The drop size distribution is an essential process variable in liquid/liquid systems and relevant in many technical applications. It can be described by population balance equations. A coalescence efficiency model was developed to be able to describe the well-known coalescence inhibition due to changing pH value or salt concentration. The model includes the attractive van der Waals and repulsiv...

Automated image analysis for trajectory determination of single drop collisions

Kamp, Johannes ; Hänsch, Ronny ; Kendzierski, Gregor ; Kraume, Matthias ; Hellwich, Olaf (2016)

The fundamental analysis of drop coalescence probability in liquid/liquid systems is necessary to reliably predict drop size distributions in technical applications. For this crucial investigation two colliding oil drops in continuous water phase were recorded with different high speed camera set-ups under varying conditions. In order to analyze the huge amount of recorded image sequences with ...