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Modellierung und experimentelle Untersuchung der Permeabilität von Pulverschüttungen

Haas, Marie (2012) Modellierung und experimentelle Untersuchung der Permeabilität von Pulverschüttungen. Diploma, Universität Stuttgart.

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Abstract

Bei der Entwicklung neuer effizienter Speichertechnologien werden gegenwärtig reversible Gas-Feststoff-Reaktionssysteme als thermochemische Energiespeicher untersucht. Dabei hat sich unter anderem der Stofftransport durch die Feststoff-Schüttung als limitierend für die Reaktionsgeschwindigkeit erwiesen. In dieser Arbeit wird deshalb die Gaspermeabilität von Pulverschüttungen experimentell untersucht und in einem Modell simuliert. Zu diesem Zweck werden die Druckdifferenzen über verschiedene Betthöhen mit verschiedenen Materialien und Randbedingungen experimentell bestimmt. Auf Basis von Referenzwerten für die hydraulischen Durchlässigkeiten zweier Materialien unterschiedlicher Permeabilität wird ein Strömungsmodell optimiert, welches die experimentellen Ergebnisse nachbildet. Dieses Modell soll die Kompressibilität des Gases sowie die Druckabhängigkeit der effektiven Gaspermeabiliät unter Beachtung des Klinkenberg-Effekts berücksichtigen. Das optimierte Modell wird unter Verwendung des Parameteroptimierungs-Tools PEST zur Ermittlung der unbekannten Druckabhängigkeiten und intrinsischen Permeabilitäten herangezogen. Die bei Raumtemperatur durchgeführten Messungen können mit dem Modell hinreichend genau nachgebildet werden. Durch die Implementierung der druckabhängigen Permeabilität können die Abweichungen der Simulationsergebnisse von den Messergebnissen im Vergleich zu einer konstanten Permeabilität deutlich verkleinert werden.

Document Type:Thesis (Diploma)
Additional Information:Betreuer am DLR: Dr. Marc Linder
Title:Modellierung und experimentelle Untersuchung der Permeabilität von Pulverschüttungen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of Authors
Haas, MarieUNSPECIFIED
Date:October 2012
Number of Pages:64
Keywords:Permeabilität, Pulver, Schüttung, thermochemische Energiespeicher
Institution:Universität Stuttgart
Department:Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Efficient Energy Conversion and Use
HGF - Program Themes:Energy-efficient Processes
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E EV - Energy process technology
DLR - Research theme (Project):E - Thermochemische Prozesse
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Technical Thermodynamics > Thermal Process Technology
Deposited By: Marie Haas
Deposited On:26 Nov 2012 15:54
Last Modified:12 Dec 2013 21:52

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