Neuer Ansatz zur Modellierung der Abscheidung in einem modifizierten Rohrelektrofilter

Die Entwicklung neuer Konfigurationen zur Rußabscheidung in Elektrofiltern im Hinblick auf Kfz-Applikationen bedingt die Notwendigkeit, diese auch mithilfe von Simulationen bewerten zu können. Der Beitrag stellt einen neuen Ansatz zur Simulation des Abscheideprozesses für einen Temperaturbereich bis 400 Grad C vor. Entscheidend ist die Möglichkeit, das raumladungsbehaftete elektrische Feld für alle Betriebszustände zu simulieren. Für den Transport der Raumladungen wird ein Ansatz aus der Mehrphasenströmungssimulation verwendet. Die Abscheidung der Partikeln wird mithilfe eines Lagrangeschen Ansatzes modelliert, der die zeitabhängige Aufladung unter lokalen elektrischen Bedingungen berücksichtigt. Die Simulation des Gesamtprozesses wird mit experimentellen Untersuchungen anhand eines Laborabscheiders verifiziert. Simulation und Experiment stimmen gut überein. Insbesondere der dominierende Einfluss durch die Bereiche in der Nähe der Platten konnte gut abgebildet werden. Das Gleiche gilt für die parabolische Form der Strom-Spannungs-Kennlinie. Weitere Untersuchungen sind erforderlich, um die gezeigten Methoden auf die Rußabscheidung zu übertragen. Die Problematik liegt in der Charakterisierung der Rußeigenschaften in Abhängigkeit von der Rußentstehung. Auch die Randbedingungen der Methoden zur elektrischen Charakterisierung können zurzeit noch nicht auf allgemeine Fälle übertragen werden.