Discrete element simulation and experimental validation of conductive and convective heat transfer in moving granular material

  • Für die Simulation bewegter granularer Medien wurde ein Wärmeübertragungsmodell entwickelt und validiert, das die verschiedenen Wärmeübertragungsmechanismen auf der Partikelebene erfasst. Dieses Modell wurde in einen Diskrete-Elemente-Code (DEM) implementiert und mit einer Strömungssimulationssoftware (CFD) gekoppelt. Mit diesem gekoppelten System ist es möglich, verschiedenste Prozesse mit granularen Materialien zu simulieren. Eine Versuchsanlage mit einem Thermografie- und Videosystem ermöglichte das Aufheizen einer bewegten monodispersen Kugelschüttung bei synchroner Erfassung von Temperaturen und Partikelpositionen, so dass partikelbasierte Oberflächentemperaturen für einen Vergleich mit den Simulationen zur Verfügung standen. Anhand der sehr guten Übereinstimmung der gemessenen und berechneten Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass die entwickelte Simulationsmethodik in der Lage ist, das Wärmeübertragungsverhalten in bewegten granularen Materialien zuverlässig wiederzugeben.

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Metadaten
Author:Stefan RickeltGND
URN:urn:nbn:de:hbz:294-31765
Referee:Viktor SchererGND, Marcus PetermannORCiDGND
Document Type:Doctoral Thesis
Language:English
Date of Publication (online):2011/10/12
Date of first Publication:2011/10/12
Publishing Institution:Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek
Granting Institution:Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau
Date of final exam:2011/01/28
Creating Corporation:Fakultät für Maschinenbau
GND-Keyword:Granulärer Stoff; Wärmeübertragung; Diskrete-Elemente-Methode; Simulation; Validierung
Institutes/Facilities:Lehrstuhl für Energieanlagen und Energieprozesstechnik
Dewey Decimal Classification:Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau
faculties:Fakultät für Maschinenbau
Licence (German):License LogoKeine Creative Commons Lizenz - es gelten der Veröffentlichungsvertrag und das deutsche Urheberrecht