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Sebastian Bartscher

    Numerische und experimentelle Untersuchung des Sortiervorgangs im Zick-Zack-Sichter
    • 2019

      In dieser Arbeit wird der Zick-Zack-Sichter analysiert, um ein tiefergehendes Verständnis der Vorgänge im Sichter zu erlangen und Optimierungsmaßnahmen abzuleiten. Ein zentrales Ziel war die Untersuchung des Einflusses geometrischer Größen wie Breite, Höhe, Tiefe, Leerraumlänge und Winkel der Sichtstufe auf den Sortierprozess. Die Analyse erfolgt durch ein numerisches Modell, dessen Ergebnisse durch experimentelle Validierung mittels Laser-Doppler-Anemometrie und Particle-Tracking-Velocimetry abgesichert wurden. Es zeigte sich, dass die Sichtstufen, mit Ausnahme der untersten und im Bereich der Materialaufgabe, ein ähnliches Stromfeld aufweisen. Die Bewegung monodisperser Partikel wurde bei variierender Leerrohrgeschwindigkeit simuliert, wobei Auf- und Abwärtstransport sowie Sekundärbewegungen der Partikel identifiziert und analysiert wurden. Mechanismen, die zum Leicht- oder Schwergutaustrag sowie zur Anreicherung von Partikeln führen, konnten durch die Simulation des Sortierprozesses erkannt werden. Die Bewegungsmuster der Teilchen wurden abgebildet und mit bestehenden Modellen verglichen. Auf Grundlage dieser Erkenntnisse wurden Optimierungsmaßnahmen entwickelt und der Einfluss der geometrischen Abmaße der Sichtstufe analysiert. Insgesamt wurden 45 verschiedene geometrische Varianten simuliert, um Empfehlungen für die Gestaltung der Sichtergeometrie abzuleiten.

      Numerische und experimentelle Untersuchung des Sortiervorgangs im Zick-Zack-Sichter