Oberflächenfilter dienen zur Abscheidung von Partikeln aus strömenden Fluiden. Um den durch die Beladung ansteigenden Druckverlust und folglich den Energiebedarf zu senken und so einen kontinuierlichen Betrieb zu sichern, müssen Oberflächenfilter periodisch abgereinigt werden. In der technischen Anwendung geschieht dies meist pneumatisch durch Druckluftstöße oder Rückspülen, in Sonderfällen auch mechanisch durch Rütteln oder Klopfen. Die gängigen eingesetzten Oberflächenfilter vertragen hohe Druckverluste und eine kurzzeitige Störung der Strömungsführung bei der Regenerierung. Dies gilt jedoch nicht für alle vorgelagerten Verfahrensschritte eines technischen Prozesses. Es gibt Anwendungen, bei denen auch bei höherer Staubbeladung nur kleine Druckverluste tolerierbar sind und eine Änderung des Volumenstroms (u.U. bis zur Strömungsumkehr) nicht zulässig ist. Für Anwendungsfälle, die nur einen geringen Druckverlust und keine Strömungsumkehr zulassen wäre eine neue Form der Abreinigung für Oberflächenfiltern - die „magnetisch induzierte Abreinigung“ denkbar. Magnetisierbare Filterfasern, die als Kollektoren für nichtmagnetische Partikeln wirken, könnten durch Anlegen eines wechselnden Magnetfeldes in Schwingung versetzt werden und so die abgeschiedenen Partikeln abwerfen. Auf diese Weise sind keine mechanischen beweglichen Komponenten innerhalb des Filters notwendig, was den Einsatz des Systems bei erhöhten Temperaturen erheblich erleichtert.

Durch Variation der Magnetfeldstärke und der Frequenz kann eine magnetisierbare Faser durch das äußere Feld bewegt werden. Für die Ablösung von Partikelstrukturen ist die Faserbewegung/-beschleunigung entscheidend. Sobald die Beschleunigungskraft größer ist als die Partikelhaftkräfte, lösen sich die Partikelstrukturen ab.

Aus diesem Grund sollen in dieser Arbeit Faserbewegungen experimentell durch ändern der Feldstärke und der Frequenz untersucht werden. Die Faserbewegung wird mittels einer Hochgeschwindigkeitskamera aufgezeichnet. Durch eine optischen Bildauswertung (MATLAB), werden die Faserbewegungen ausgewertet.

Neben der experimentellen Tätigkeit besteht diese Arbeit auch aus einem numerischen Anteil, da der Code zur optischen Bildauswertung in MATLAB entwickelt werden muss. Aus diesem Grund sind Kenntnisse in MATLAB für diese Arbeit erforderlich.

Die groben Arbeitsschritte sind wie folgt unterteilt und können nach Absprache und Fortschritt des Projekts angepasst werden:

• Einarbeitung in die Thematik
• Erstellung eines Arbeitsplans
• Literaturrecherche
• Untersuchung unterschiedlichen Faserbewegungen (experimentell)
• Entwicklung eines Codes (MATLAB) zur Bestimmung der Geschwindigkeit und Beschleunigung bzw. resultierenden Beschleunigungskraft auf die Faser

Was du für die Arbeit mitbringen solltest:

• Interesse am Themengebiet und Spaß an theoretischer sowie praktischer Arbeit
• Hohes Maß an Selbstständigkeit
• Zielorientiertes Arbeiten und Flexibilität
• Kenntnisse in MATLAB

Wenn du Interesse an der Arbeit oder Fragen zum Thema hast, kannst du mir gerne eine Mail schreiben, anrufen und/oder zu einem Termin vorbeischauen.