Im Rahmen des AIF-Projektes 14397 N wurde der Einfluss des Ladungszustandes von Aerosolen auf die Filterprüfung systematisch untersucht. Im weiteren Verlauf des Projektes erfolgte die Entwicklung von Verfahren, mit dem Ziel, diesen Einfluss zu verringern. Die durchgeführten experimentellen Untersuchungen wurden durch theoretische Berechnungen begleitet. Diese erfolgten mit dem kommerziellen Strömungssimulationsprogramm Fluent mit ergänzenden, an der Schnittstelle implementierten Modellansätzen zum Transport und zur Interaktion von Ladungsträgern. Es wurden Parameterstudien an Mischkammergeometrien, elektrischen Klassierern und zur Interaktion von geladenen Partikeln und Ionen im Filterprüfstand durchgeführt. Die numerischen Berechnungen lieferten die Ergebnisse für die Auslegung einzelner Komponenten der Versuchsstände. Hinsichtlich der Laborversuche erfolgten zunächst experimentelle Untersuchungen mit dem Ziel, Informationen über den generierungsbedingten Ladungs-Ist-Zustand für verschiedene Prüfaerosole (u. a. A2 (Synonym SAE fine), KCl, NaCl) zu erhalten. Dabei wurden in Abhängigkeit von der Bereitstellungsmethode (Feststoffpartikeldispergierung, Zerstäubungsaerosol mit nachgeschalteter Trocknung) die Prozessparameter der Generierung variiert und ihr Einfluss auf den Ladungszustand messtechnisch erfasst. Es kamen dabei Methoden, die eine differenzierte Untersuchung der Ladungsverteilung ermöglichen, zum Einsatz, wie auch Methoden zur Bestimmung des Ladungszustandes als Summenparameter. Um den Ladungszustand gezielt in Richtung der gewünschten Ladungsverteilung zu beeinflussen, wurden Funktionsmuster von Aerosolentladern mit unterschiedlichen Mischkammergeometrien realisiert. Die Berechnungen an unterschiedlichen Mischkammergeometrien lieferten das Ergebnis, dass aufgrund hoher Partikelverluste eine angemessene Standzeit der Aerosolentlader schwer zu realisieren ist. Diese Ergebnisse wurden durch die Messungen an den Mischkammern bestätigt. Es wurde daher ein alternativer Lösungsansatz vorgeschlagen, bei dem der Sollzustand des Aerosols nicht das Ladungsgleichgewicht, sondern die neutrale Fraktion darstellt, die man z. B. durch Klassierung mit einem elektrostatischen Abscheider erhält.
Entwicklung eines standardisierten Verfahrens zur Erzeugung eines Prüfaerosols mit definierten Ladungseigenschaften für die Filterprüfung. Schlussbericht für den Zeitraum: 01.06.2005 - 31.10.2007
2007
96 Seiten, 82 Bilder, 4 Tabellen, 8 Quellen
Report
German
HENRY – Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW) | 2012
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