Simulation der Luftfiltration in Mikrotrukturen

Priv.-Doz. Dr. A. Latz* und Dr. A. Wiegmann

Fraunhofer Institute for Industrial Mathematics (ITWM)
Kaiserslautern, Germany

Das Verständnis des Zusammenspiels von Mikrostruktur eines
Filtermediums und der Funktionalität des resultierenden Filters
(Druckabfall, Permeabilität, Filtereffizienz, Beladungskapazität) ist
von großer praktischer Bedeutung. In der Einzelfasertheorie können
viele Eigenschaften analytisch ausgerechnet werden. Um Informationen
über das gesamte Filterverhalten zu bekommen werden jedoch oft stark
vereinfachende Annahmen gemacht, wie beispielsweise die Annahme
vollkommen periodischer Strukturen. In den meisten Fällen sind die
Mikrostrukturen realer Filtermedien jedoch sehr viel komplexer und die
wirklich erreichten Filtereigenschaften können gerade von den extremen
Abweichungen wie z.B. der inhomogenen Verteilung von Porositäten
(Schichtaufbau) abhängen. Das Strömungsfeld in realen Strukturen ist
sehr viel komplexer als in noch analytisch erfassbaren Modellen. Das
Fraunhofer ITWM verfolgt deshalb seit einigen Jahren die Strategie,
die realen Mikrostrukturen aufzulösen und die Strömungs- und
Filtrationseigenschaften dieser realen drei dimensionalen Strukturen
zu untersuchen.

Math2Market GmbH