Erzeugung, Charakterisierung, Abscheidung und Simulation der Aerosoldynamik von Kühlschmierstoffnebeln

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Kühlschmierstoffnebel entstehen bei vielen Verfahren der Metallbearbeitung. Sie sindgesundheitsgefährdend und erfordern einen hohen Energieaufwand bei der Abscheidung.Daher wurden Forschungsarbeiten durchgeführt, wie die Schadstoffbelastungeffizient reduziert werden kann. Dazu wurde eine Anlage zur Erzeugung, Charakterisierungund Abscheidung von Ölnebeln aufgebaut und kontinuierlich erweitert. Eswurde ein mechanisch filternder Kühlschmierstoffabscheider untersucht, der industriell, z.B. zur Reinigung der Abluft von Werkzeugmaschinen, eingesetzt wird. Als Versuchsstoffewurden hochraffinierte nichtwassermischbare Kühlschmierstoffe auf Mineralölbasisverwendet. Ein neu entwickeltes hydrostatisches Flüssigkeitsdosiersystemfür einen Aerosolgenerator gewährleistet eine zeitlich konstante Zusammensetzungdes Ölnebels. Eine Abreicherung des Flüssigkeitsreservoirs an Leichtersiedern, wie sie in herkömmlichen Aerosolgeneratoren auftritt, wird dadurch vermieden.Es wurde das Simulationsprogramm AerSolve (Aerosol Solver) entwickelt und validiert, mit dem das Aerosolverhalten bei Entstehung, Transport, Abscheidung, Probenahmeund Messung von Kühlschmierstoffnebeln berechnet werden kann. Das Aerosolwurde als eindimensionale ideale Pfropfströmung ohne axiale Dispersion miteiner idealen Gas- und Tropfenphase modelliert. Der Kühlschmierstoffnebel wurdeals polydisperses Mehrkomponentengemisch mit diskreten Tropfengrößenklassensimuliert.