Meinicke

In diesem Projekt wird ein CFD-Modellierungsansatz zur Beschreibung von Hydrodynamik und Wärmetransport bei der ein- bzw. zweiphasigen Durchströmung poröser Systeme entwickelt. Als Beispielsystem dienen dabei keramische und metallische Schwammstrukturen, wozu am Institut bereits umfangreiche experimentelle Untersuchungen durchgeführt wurden. Diese experimentellen Daten (Druckverlust, Wärmeübergangskoeffizient, effektive Mehrphasen-Wärmeleitfähigkeiten, …) können zur Validierung des CFD-Modells genutzt werden. Der CFD-Ansatz basiert auf röntgentomografischen Strukturaufnahmen (sog. µCT-Scans) der Struktur und soll eine skalenaufgelöste Beschreibung der Wärme- und Impulstransportprozesse ermöglichen.

Im Rahmen dieses Teilprojekts soll die Anwendbarkeit einer bereits in Vorgängerarbeiten entwickelten Bildbearbeitungsroutine (Software: MATLAB®) auf verschiedene Schwammstrukturdaten (µCT) geprüft werden. Dazu sollen systematische Parametervariationen hinsichtlich der wesentlichen Bearbeitungsschritte „(Vor-)Glättung“ und „Segmentierung“ durchgeführt werden und die Auswirkungen auf das spätere Rekonstruktionsergebnis geprüft werden. Dies erfolgt durch Auswertung und Vergleich charakteristischer geometrischer Größen (spezifische Oberfläche, Porosität) sowie durch visuelle Bewertung der erzeugten Simulationsgeometrien. Basierend auf diesen Erkenntnissen sollen Empfehlungen zum bestmöglichen Einsatz der Routine gegeben und Weiterentwicklungen vorgeschlagen sowie ggfs. auch selbst implementiert werden.