Arbeitsgruppe Wehinger

In der AG Wehinger werden poröse reaktive Systeme mit Hilfe von numerischer Strömungsmechanik (CFD) und begleitenden Experimenten untersucht. Ein Fokus liegt auf partikel-aufgelösten CFD-Simulationen von katalytischen Festbettreaktoren. Dabei wird jedes einzelne Partikel im Reaktor räumlich erfasst. In der Gasphase wird der dreidimensionale Transport der Masse, Impuls, Speziesmasse und Energie mit der Finiten Volumen Methode berechnet. Energie und Speziesmasse können zudem mit der Partikelphase ausgetauscht werden. Jedoch lassen sich nicht nur kleinskalige Vorgänge in Reaktoren mit CFD-Simulationen untersuchen. Zudem können Designvarianten schnell und kostengünstig getestet werden und damit eine Topologieoptimierung anhand von Strömungs-, Wärmetransport- und eventuell auch Umsatzseigenschaften erreicht werden. Da die CFD-Simulationen auf CAD-Modellen beruhen, lassen sich diese Modelle z.B. mit Hilfe der additiven Fertigung schnell herstellen. In aktuellen Projekten untersucht meine Arbeitsgruppe die Kopplung zwischen CFD und Reaktordesign mit Additiver Fertigung am Beispiel von Strukturreaktoren und Pelletdesigns für Festbettreaktoren. Diese Forschungsansätze wurden auch bereits auf elektrochemische und metallurgische Prozesse übertragen.