Experimentelle und numerische Untersuchung eines Zick-Zack-Sichters
Die Strömung und Partikeltrennung eines Zick-Zack-Sichters wurden in Experiment und 3D-Simulation analysiert. Die Ergebnisse werden zur Validierung der CFD-Methodik verglichen und diskutiert.
Die optische Vermessung derStrömungsgeschwindigkeiten innerhalb des Sichters erfolgte über Laser-Doppler-Anemometrie in zwei Raumrichtungen. Verschiedene Höhen innerhalb einer Sichtstufe wurden vermessen. Die Trenneigenschaften des Sichters wurden mithilfe kugelförmiger Partikel gleicher Größe und variabler Dichte analysiert.
Die Simulation des Sichters erfolgte über einen Euler-Lagrange-Ansatz. Die berechneten Geschwindigkeitsverteilungen stimmen gut mit den Experimenten überein. Auch die Trenneigenschaften des Sichters werden durch die Simulationgut wiedergegeben.
Das CFD-Modell wird zur Beschreibung der für die Partikeltrennung sehr wesentlichen Sekundärströmungen weiter verfeinert. Eine präzise Modellierung der Trennvorgänge erlaubt Vorhersagen zur Wirksamkeit technischer Optimierungsmaßnahmen.
Die für die Rückgewinnung notwendige Anreicherung werthaltiger Stoffe wird neben sensorgestützten Verfahren unter anderem über mechanische Trennverfahren wie Sieben oder Windsichten realisiert. Die Entwicklung dieser Verfahren ist aufgrund der teils komplexen Vorgänge in den Anlagen halbempirisch geprägt. Die über viele Jahre entwickelten Prozesse sind daher in vielen Details nicht ausreichend verstanden. Durch leistungsfähige Simulationswerkzeuge wie der CFD-Simulation (computational fluid dynamics) ist es möglich, die Vorgänge innerhalb eines Sichters zu modellieren, einzelne Parameter gezielt zu variieren und sich auf diesem Weg ein grundsätzliches Verständnis zu erarbeiten. Auf dieser Grundlage können Optimierungsmaßnahmen erarbeitet, Systemverbesserungen umgesetzt und der Ertrag an werthaltigen Stoffen gesteigert werden.
| Copyright: | © IWARU, FH Münster | |
| Quelle: | 14. Münsteraner Abfallwirtschaftstage (Februar 2015) | |
| Seiten: | 6 | |
| Preis inkl. MwSt.: | € 3,00 | |
| Autor: | Sebastian Bartscher  Prof. Dr.-Ing. Hans-Arno Jantzen | |
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