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Alexander Haarmann
Haftmoment im Partikel-Wand Kontakt
Simulation und Messung des Haftmomentes in gasförmiger Umgebung
Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich mit dem Kontakt zwischen einer
Partikel und einer Wand in gasförmiger Umgebung. Die Partikel kann dabei glatt oder mit einer
Rauheit ausgestattet sein. Um die Wechselwirkungen bei diesem Kontaktfall zu untersuchen, wurde
eine Simulation erstellt. Sie berechnet zunächst die Haftkraft zwischen der Partikel und der Wand.
Die Haftkraft beruht dabei auf den van der Waals-Wechselwirkungen der Atome der Kontaktpartner.
Die berechneten Haftkraftwerte werden mit Werten aus der Literatur verglichen.
Es ist möglich, die Partikel in der Simulation abzuflachen. Das dient dazu, die Auswirkung der
Vergrößerung des Kontaktradius zu betrachten. Abflachungen können an Partikeln durch
mechanische Beanspruchung oder durch die Kräfte im Kontaktfall auftreten.
Mit der berechneten Haftkraft und dem Kontaktradius wird ein Moment berechnet. Dieses Moment
wirkt einer angreifenden externen Kraft entgegen und wird Haftmoment genannt. Die
Ausweichbewegung des Rollens erfordert in den meisten Fällen die geringste Kraft. Aus
diesem Grund ist das Haftmoment von Interesse. Die simulierten Werte werden mit Werten aus der
Literatur verglichen.
Weiter wurde das Haftmoment von Partikeln mithilfe der Daten aus Versuchen in einem
Environmental Scanning Electron Microscope (ESEM) berechnet. Hierzu wurde die
Widerstandskraft des Kontaktes gegen seitliche Beanspruchung und die Kontaktfläche zwischen
Partikel und Wand gemessen. Aus diesen Werten, Kraft und Hebelarm, lässt sich dann das
Haftmoment für die Partikel berechnen. Der verwendete Aufbau, die Vorgehensweise und die
Analysesoftware zur Kraftmessung werden vorgestellt. Die experimentellen Werte werden mit den
simulierten Werten verglichen und ein Resümee gezogen.
Schlagwörter: Haftkraft; Haftmoment; van der Waals-Wechselwirkungen; Kraftmessung im ESEM
Wuppertaler Reihe zur Umweltsicherheit
Herausgegeben von Univ.-Prof. Dr.-Ing. habil. Eberhard Schmidt, Wuppertal
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| Kosten |  | 36,60 € | ||
| Aktion |  | Zahlungspflichtig kaufen und download der Datei | ||
| Dokument |  | Inhaltsverzeichnis | ||
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