Untersuchung der Wärmestrahlung in porösen Strukturen

Motivation:

In einem innovativen Konzept zum effizienten Beschichten von Metallbändern im industriellen Maßstab (sog. Coil Coating) muss Lösemittel aus einem Lack verdampft werden. Die hierzu notwendige Verdampfungsenthalpie wird durch eine Feuerung zur Verfügung gestellt. Dabei kommen Porenbrenner zum Einsatz, die sich gegenüber anderen Brennerarten unter anderem durch ihre Eigenschaft der erhöhten Abstrahlung von Wärmeenergie durch Festkörperstrahlung auszeichnen.

Für die Effizienz des Gesamtprozesses ist eine möglichst starke Auskopplung von Strahlungswärme vorteilhaft. Um dies zu erreichen wird die poröse Struktur des Brenners für eine maximale Abgabe von Strahlungsenergie optimiert.

Aufgabenstellung:

Im Rahmen dieser Arbeit werden zunächst unterschiedliche Modelle zur Beschreibung von Wärmestrahlung verglichen. Diese Modelle werden auf abstrahierte Ansätze der Brennergeometrie angewandt. Im weiteren Verlauf der Arbeit findet ein Übergang zu realen Strukturen statt. Ziel ist die Quantifizierung charakteristischer Eigenschaften dieser Strukturen im Hinblick auf den Strahlungsdurchgang, sowie der Vergleich und die Bewertung der untersuchten Strukturen.

Die Ergebnisse der Arbeit werden in schriftlicher Form dokumentiert und im Rahmen des Seminars für Verbrennungstechnik präsentiert. Die Arbeit richtet sich an interessierte Bachelor- und Masterstudenten des Chemieingenieurwesens, dabei besteht ein Anpassungsspielraum für die individuellen Interessen und Fähigkeiten der Kandidaten.