Charakterisierung von hochbeladenen Flüssigkeits-Feststoff-Systemen in instationären Strömungsfeldern
Der Transport gemahlener Feststoffe mittels Hydrotransport stellt eine wirtschaftliche und energiesparende Alternative zu herkömmlichen Transportmitteln wie dem Straßentransport (z. B. Abtransport aus Erzlagerstätten) oder dem Transport über Förderbänder (z. B. in Prozessanlagen) dar. Hierfür wird der gemahlene Feststoff mit einem Trägerfluid zu einer Suspension vermischt und kann so mithilfe von Kolbenpumpen aufgrund deren Drucksteifigkeit über sehr lange Strecken oder große Höhen gefördert werden.
Das hochbeladene Flüssigkeits-Feststoff-System in Kombination mit der pulsierenden Fördercharakteristik entzieht sich aufgrund der hohen strömungsmechanischen Komplexität den stark restriktiven theoretischen Ansätzen der Partikeltechnik, sodass eine Vorhersage des Förderverhaltens und damit die Auslegung einer betriebssicheren Anlage erschwert wird. Im Rahmen des Forschungsprojektes wird mittels optischer Strömungs- und Partikelmessmethoden der Einfluss periodisch beschleunigter Trägerfluide auf das Partikelkollektivverhalten untersucht.
Der am iPAT entwickelte Versuchsstand erlaubt es, sowohl die Pulsdauer als auch das zeitliche Geschwindigkeitsprofil in einem großen Bereich zu variieren. Auf diese Weise soll ermittelt werden, welche Effekte der Fluid-Feststoff-Wechselwirkung relevant sind und in welchen Bereichen und mit welchen Parametern eine optimale Förderung ermöglicht werden kann.
