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Dissertation zugänglich unter
Numerische Simulation von Fällungsprozessen mittels Populationsbilanzen
URN: urn:nbn:de:bsz:291-scidok-32213
URL: http://scidok.sulb.uni-saarland.de/volltexte/2010/3221/
pdf-Format:
Dokument 1.pdf (18.385 KB)
SWD-Schlagwörter:
Fällung , Numerisches Verfahren , Simulation , Differentialgleichung
Freie Schlagwörter (Deutsch):
Fällungsprozess , Populationsbilanz , Numerische Simulation , Partikelgrößenverteilung
Freie Schlagwörter (Englisch):
precipitation process , population balance system , numeric simulation , partial di fferential equation , particle size distribution
Institut:
Fachrichtung 6.1 - Mathematik
Fakultät:
Fakultät 6 - Naturwissenschaftlich-Technische Fakultät I
DDC-Sachgruppe:
Mathematik
Dokumentart:
Dissertation
Hauptberichter:
John, Volker (Prof. Dr.)
Sprache:
Deutsch
Tag der mündlichen Prüfung:
19.05.2010
Erstellungsjahr:
2010
Publikationsdatum:
07.09.2010
Kurzfassung auf Deutsch:
Fällungsprozesse werden mit Hilfe von Populationsbilanzsystemen modelliert. Dies führt zu einem gekoppelten System von partiellen Di fferentialgleichungen (Navier-Stokes-Gleichungen, Konvektions-Diff usions-Reaktionsgleichungen, Transportgleichungen), die in Gebieten mit unterschiedlicher Dimension de finiert sind. Ein sehr teurer Teil der Simulation dieser Systeme ist die Lösung der Gleichung, die die Partikelgrößenverteilung beschreibt, da diese in einem höher-dimensionalen Gebiet de finiert ist als die restlichen Systemgleichungen. Es wurde der Einfluss von drei verschiedenen numerischen Verfahren zur Lösung eines Fällungsprozesses untersucht: Zwei Finite-Diff erenzen-Upwind-Verfahren und das lineare Finite-Element-Verfahren mit Flux-Corrected-Transport. Dabei zeigte sich, dass verschiedene Verfahren zu qualitativ unterschiedlichen Ergebnissen führen.
Kurzfassung auf Englisch:
Precipitation processes are modeled by population balance systems. This leads to a coupled system of partial di erential equations (Navier-Stokes equations, convection-diff usion-reaction equations, transport equations) where the equations are de fined in domains with di erent dimensions. An expensive part of their simulation is the solution of the equation for the particle size distribution (PSD) since this equation is de ned in a higher-dimensional domain than the other equations in the system. This thesis studies diff erent approaches for the solution of this equation: two nite di erence upwind schemes and a linear nite element flux-corrected transport method. It is shown that the di erent schemes lead to qualitatively di erent solutions for an output of interest.
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