Kopplung von Partikelbildung und turbulenter Strömung in Rührkessel-Reaktoren

Neue mathematische Methoden zur Simulation von chemischen Produktionsprozessen werden entwickelt, in denen eine Partikelpopulation auftritt, deren Zustand durch Eigenschaftsverteilungen als Funktion der Zeit, der Raumkoordinaten des Prozesses und den Eigenschaftskoordinaten der Partikel charakterisiert ist. Das Verhalten derartiger Prozesse wird durch gekoppelte Systeme, bestehend aus der Populationsbilanz ur die Partikel und den Bilanzgleichungen für Masse, Energie und Impuls (turbulentes Stomungsfeld) der kontinuierlichen Phase, in welche die Partikel eingebettet sind, beschrieben. Die Modellierung und Lösung dieser gekoppelten Systeme von partiellen Integro-Differentialgleichungen sind eine große Herausfordeung für die beteiligten Mathematiker und Ingenieure.In diesem Verbundvorhaben werden neue Methoden der angewandten Mathematik entwickelt und zur modellgesutzten Analyse und Führung eines konkreten industriellen Beispielprozesses anwendet. Zur Bearbeitung des Projekts ist eine enge Kooperation zwischen mathematischen und ingenieurwissenschaftlichen Arbeitsgruppen sowie mit dem Industriepartner erforderlich.