Prozesssimulation

GEGENSTAND UNSERER FORSCHUNG
Simulation von Reaktionen, Strömung und Partikelbildung zur Auslegung und Optimierung von Prozessen.

ZIEL
Wir bilden Synthese- und Verarbeitungsprozesse virtuell ab, um Prozessfenster, Produktqualität und Emissionen vorherzusagen, Versuchsaufwand zu reduzieren und energieeffiziente, skalierbare Prozesskonzepte zu entwickeln und zu bewerten.

HIGHLIGHTS

  • Reduktion und Optimierung chemischer Reaktionsmechanismen.
  • Simulation von Aerosoldynamik und Partikelkollektiven.
  • Großskalige Strömungssimulation turbulenter Reaktoren.
  • Populationsbilanzmodelle und kinetische Monte-Carlo-Ansätze.

MULTISKALIGE MODELLIERUNG
Die Modellierung spannt einen Bogen von atomaren und molekularen Prozessen bis zur technischen Anlage: Quantenchemie liefert Daten für Reaktionskinetiken; darauf aufbauend werden Mechanismen entwickelt, die in CFD-Simulationen und Populationsbilanzen zur Beschreibung von Partikelwachstum und Aggregation eingehen.

BEGLEITUNG EXPERIMENTELLER ARBEIT
Alle experimentellen Schritte – von der Synthese über die Materialverarbeitung bis zur Anwendung – werden modellseitig begleitet. Simulationen helfen, Messdaten zu interpretieren, Prozessfenster sicher zu erkunden und neue Anlagenkonzepte zu entwickeln.

Beteiligte Arbeitsgruppen

Prof. Andreas Kempf

Fluiddynamik, Großskalensimulation

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Dr. Irenäus Wlokas

Aerosoldynamik, Reaktionskinetik

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Prof. Einar Kruis

Populationsbilanzmodellierung

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Prof. Kadijeh Mohri

Tomografie, 3D-Rekonstruktion

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PD Dr. Holger Somnitz

Quantenchemie, Prekursorkinetik

Prof. Eckhard Spohr

molekulardynamische Modellierung

Prof. Dietrich Wolf

Partikelmethoden

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Prof. Markus Winterer

Prozesssimulation

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