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Projektübersicht

DFG-Schwerpunktprogramm 1141: Analyse, Modellbildung und Berechnung von Strömungsmischern mit und ohne chemische Reaktionen Teilprojekt: Experimentelle und theoretische Untersuchungen in T-förmigen Mikromischern zur Bestimmung von Stofftransportvorgängen bei der flüssig/flüssig-Mikromischung

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Projektbeschreibung

Für die Beschreibung der Mischung ist die detaillierte Kenntnis der Austauschvorgänge in der Mikromischung ein wesentliches Element, das momentan durch das Einschlingungsmodell ("engulfment model") am besten beschrieben wird. Die bisher vorliegenden Untersuchungen an Rührkesseln oder Strömungs-mischern beschreiben dagegen nahezu ausschließlich integrale Messgrößen oder die rein laminare Mischung. Insbesondere dem Übergang zur Mikroturbulenz wurde bisher nicht die notwendige Aufmerksamkeit gewidmet. Dieses Teilprojekt des SPP 1141 beinhaltet die Simulation und den Entwurf geeigneter T-förmiger Mikromischer zur experimentellen Erfassung lokaler Stoffaustauschvorgänge bei der Mikromischung, insbesondere gezielte Untersuchungen zur Einschlingung. Als Untersuchungsgegenstand dienen eigens hergestellte T-Mikromischer in Silizium-Mikrotechnik In der Mischkammer dieser mikrofluidischen Bauelemente werden die entsprechenden Strömungsphänome in charakteristischen Dimensionen von 50 bis 1000 µm optisch erfasst. Als beobachtbare Nachweisreaktion dienen chemisch inuzierte Farbumschläge bei pH-Neutralisationen und anderen chemischen Reaktionen. In Kooperation mit Prof. Räbiger, Universität Bremen, wird die Geschwindigkeitsverteilung mit Hilfe der PIV lokal hoch aufgelöst ermittelt. In der Zusammenarbeit mit Prof. Warnecke, Universität-GH Paderborn bilden die so gewonnenen experimentellen Daten die Grundlage zur analytischen und numerischen Modellierung der lokalen, instationären Stofftransportprozesse bei der

Laufzeit

01.01.2002 bis 31.12.2005

Projektleitung

Prof. Dr. Peter Woias

Ansprechpartner/in

Prof. Dr. Peter Woias
Telefon:0761/203-7490

Kooperationspartner

Prof. Räbiger, Universität Bremen, Prof. Warnecke, Universität-GH Paderborn

Finanzierung

SPP 1141

Schlagworte

SPP 1141, Mikrofluidik, Mikromischer, numerische Strömungssimulation, laminare Mischung, Prallströmung, Engulfment, Mischzeit, Mischeffizienz
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