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Der Übergang aus Forschung und Entwicklung in den industriellen Maßstab ist nach wie vor komplex, zeitaufwändig und teuer – und häufig mehr eine Kunst als ein Handwerk. Viele Apparate und Maschinen, in denen die Prozesse zunächst entwickelt werden, sind Unikate und müssen in der Regel im Maßstab vergrößert werden. Da spezifische Oberflächen und Durchmesser umgekehrt proportional zueinander sind, ist das aber nicht trivial, denn eine einfache „Hochrechnung“ des Wärme- und Stofftransports auf Basis physiko-chemischer Modelle ist in der Regel nicht möglich.
Hier kann die Ähnlichkeitstheorie bzw. Dimensionsanalyse einen wichtigen Beitrag leisten. Dabei werden Kennzahlen und Funktionen abgeleitet, die von der Geometrie, den Prozessparametern und den Stoffwerten unabhängig sind. An Modellapparaten und mit Hilfe von Modellsubstanzen ermittelte Beziehungen sind im Rahmen der experimentellen Gültigkeitsbereiche beliebig skalierbar. Die wertvollsten Informationen liefern jedoch die Proportionalitäten, die zwischen den dimensionslosen Kenngrößen bestehen. Sie sind durch eine große Anzahl von Experimenten gesichert und damit sehr verlässlich.
Ein Beispiel ist die Proportionalität Nu ~ Re0,67 für den Wärmeübergang in Rührwerksbehältern. Auf Basis dieser gesicherten Proportionalitäten können Parameter, die in Miniplants, Pilotanlagen und Anlagen anderer Kapazitäten gemessen werden, mit großer Genauigkeit umgerechnet bzw. skaliert werden.
In diesem Seminar lernen Sie, ähnlichkeitstheoretische Beziehungen bei der Maßstabsvergrößerung verfahrenstechnischer Apparate und Maschinen zu nutzen. Basis der Maßstabsvergrößerung sind die aus der Ähnlichkeitstheorie bzw. der Dimensionsanalyse abgeleiteten Proportionalitäten.
Die Seminarteilnehmenden erstellen eine Relevanzliste und entwickeln die entsprechenden dimensionslosen Kennzahlen. Sie wenden ähnlichkeitstheoretische Gleichungen bei der Maßstabsvergrößerung an und nutzen die aus den Kennzahlen und Gleichungen abgeleiteten Proportionalitäten. Die Seminarteilnehmenden kennen die Stärken und Schwächen der Maßstabsvergrößerung auf Basis ähnlichkeitstheoretischer Ansätze.
Thomas Rieckmann, Prof. Dr.-Ing.
Chemische Reaktionstechnik, Prozess- und Produktentwicklung,
Institut für Anlagen und Verfahrenstechnik, Technische Hochschule Köln
Personen aus allen Bereichen der Chemischen Industrie bzw. der Prozessindustrie, die Verfahrenstechnik, Prozesstechnik, Chemieingenieurwesen, Chemietechnik, Technische Chemie oder ö.Ä. studiert haben und die sich mit der Auslegung und Maßstabsvergrößerung verfahrenstechnischer Prozesse beschäftigen.
Fachliche Voraussetzung für die erfolgreiche Teilnahme an dem Seminar sind ein routinierter Umgang mit algebraischen Gleichungen und der linearen Algebra sowie Grundlagen der prozesstechnischen Dimensionierung von Apparaten und Maschinen bzw. verfahrenstechnischen Grundoperationen. Spezifische Programmierkenntnisse werden nicht benötigt
Die Teilnehmeranzahl ist auf 16 Personen begrenzt.
Live-Vortrag, Diskussion, Berechnungsbeispiele sowie Seminarunterlagen als pdf-Dokumente
09:00 - 10:00 Uhr
10:15 - 11:15 Uhr
11:30 - 12:30 Uhr
13:30 - 14:30 Uhr
14:45 - 15:45 Uhr
16:00 - 17:00 Uhr
inkl. Seminarunterlagen im pdf-Format und digitalem Teilnahmezertifikat
| 950,- € | |
| 935,- € | persönliche DECHEMA-Mitglieder |
Rabatte für Studierende/Doktoranden: auf Anfrage
(abhängig von Verfügbarkeit, Studierendenausweis als Nachweis erforderlich)
Vielbucher-Rabatte: auf Anfrage
(bei gleichzeitiger Anmeldung von mehreren Teilnehmern aus demselben Unternehmen)
Bildquelle: Stitt, E.H. Chem.Eng. J. 90 (2002) 47
