Defences

[Fakultät 4]
Dropwise Condensation in the Presence of Non-Condensable Gas, Herr Shaofei Zheng, M.Sc.

Montag, 16. Dezember 2019, 13:00 Uhr
Hörsaal Wärmetechnik, LAM-2090, Lampadius-Bau, Gustav-Zeuner-Straße 7,
2. OG

Dropwise condensation, which collects the condensate liquid in the form of droplets, has attracted a growing interest due to much higher heat transfer coefficient. One important and challenging issue in dropwise condensation is the presence of non-condensable gas (NCG) which drastically reduces its heat transfer performance. Concerning the mechanism understanding, this thesis is aiming to investigate dropwise condensation in case of NCG by combing different methods. Firstly, convective dropwise condensation out of moist air is experimentally investigated under controllable conditions. In modeling, some crucial aspects are reasonably captured: the coupled heat and mass transfer during droplet growth by a multi-scale droplet growth model; the inter-droplet interaction defined by a distributed point sink method; the enhancement of the convective mass transfer using the droplet Sherwood number. Furthermore, a multi-component multi-phase thermal pseudopotential-based LB model is developed to advance the directly numerical simulation of dropwise condensation.

[Fakultät 5]
Prozessübergreifende Berechnung der Temperatur und des Gefüges im Laufe des reversierenden Warmwalzens am Beispiel der Magnesiumlegierung AZ31, Herr Dipl.-Ing. Alexander Nam

Montag, 16. Dezember 2019, 16:00 Uhr
Hörsaal Formgebung, FOR-0270, Haus Formgebung, Bernhard-von-Cotta-Straße 4, EG 

In der vorliegenden Arbeit wird ein prozessübergreifendes Simulationsmodell für die Temperatur- und Gefügeentwicklung im Band und Coil beim reversierenden Warmwalzen entwickelt. In der Soft werden die erstmals aufgestellten Modelle der Bandab- und aufwicklung implementiert. Die Temperatur- und Gefügeveränderungen im gewalzten Warmband werden lokal und prozessübergreifend betrachtet. Die für das gesamte Modell notwendigen Koeffizienten zur Beschreibung der Wärmeübertragung wurden mittels der inversen Methode bestimmt. Die Bestimmung der radialen Wärmeübertragung im Coil erfolgte mit Hilfe von Laboruntersuchungen in Abhängigkeit von der Temperatur, der Banddicke und des radialen Druckes. Die Evaluierung des Modells für die Temperatur- und Gefügeentwicklung erfolgte am Beispiel des reversierenden Warmwalzens der Magnesiumlegierung AZ31. Zu diesem Zweck wurden Versuche zu Temperaturmessungen in den einzelnen Phasen der Prozesskette durchgeführt. Die Ermittlung der Einflüsse der Umformbedingungen auf die Temperatur- und Gefügeentwicklung während des reversierenden Warmbandwalzens erfolgte abschließend mit Hilfe des entwickelten Modells. Die Ergebnisse zeigen auf, wie sich die Walzbedingungen auf die Entwicklung der Temperatur und des Gefüges auswirken.

[Fakultät 4]
Der Einfluss der Grenzfläche bei der Filterkuchenwaschung mit nicht mischbaren Waschflüssigkeiten,
Herr Markus Burisch, M.Sc.

Dienstag, 17. Dezember 2019, 08:00 Uhr
Großer Hörsaal Karl-Kegel-Bau, KKB-2030, Karl-Kegel-Bau, Agricolastraße 1,
2. OG

Durch die Verwendung von Silanen als Beschichtung kann die Oberflächenenergie der Partikel variiert werden, während granulometrische Eigenschaften konstant bleiben, sodass die Filterkuchenwaschung unter Ausschluss anderer prozessbestimmender Variablen untersucht werden kann. Sind Wasch- und Porenflüssigkeit nicht mischbar, bestimmt die auftretende Flüssig/Flüssig-Phasengrenze die Phänomenologie und die Effizienz des Prozesses. Umso stärker die Interaktion zwischen Waschflüssigkeit und Feststoffsystem ist, desto effizienter kann eine Waschung vonstattengehen. Das Auftreten einer Phasengrenze zwischen beiden Flüssigkeiten erlaubt die Aufnahme einer Flüssig/Flüssig-Kapillardruckkurve, die als Grenzkurve die zu erwartenden technischen Waschergebnisse darstellen kann. Basierend auf der Kombination von Stoffsystemen kann abgeschätzt werden, ob eine Entfeuchtung oder eine Auswaschung vorzuziehen ist.

[Fakultät 4]
On mixture formation at engine-relevant conditions - providing data by applied Raman spectroscopy, Herr Tobias Klima, M.Sc.

Dienstag, 17. Dezember 2019, 14:00 Uhr
Hörsaal Rammler-Bau, RAM-1085, Erich-Rammler-Bau, Leipziger Straße 28,
1. OG

Im Rahmen dieser Arbeit wurde ein schnelles und berührungsloses Messverfahren zur Erhebung von Phasengleichgewichtsdaten bei hohen Drücken und Temperaturen entwickelt. Der realisierte Aufbau benötigt nur minimale Volumina an Flüssigkeit und Gas und ist vielseitig einsetzbar mit Hinblick auf die zu untersuchenden Substanzen. Des Weiteren wurden anhand dieses Aufbaus Methoden zur Raman-spektroskopischen Flüssigphasenanteil-Bestimmung sowie zur Temperaturbestimmung mittels Raman-Spektroskopie entwickelt. Die entwickelten Methoden können auf alle Substanzen angewendet werden, die in der Flüssigphase Wasserstoffbrückenbindungen ausbilden. In einem zweiten Aufbau, einer Hochtemperatur-Hochdruck-Sichtzelle mit Einspritzvorrichtung, wurden die Methoden angewandt, um die Gemischbildung in einem realitätsnahen Gemischbildungsprozess ähnlich dem eines Dieselmotors zu untersuchen. Es wurden räumlich entlang einer Linie und temporal hinsichtlich des Zeitpunktes nach Einspritzbeginn Daten zur Gemisch-Zusammensetzung, zum Flüssigphasenanteil sowie zur Flüssigphasentemperatur aufgenommen und diskutiert.

[Fakultät 4]
Flotation beneficiation in carbonate-rich and finely disseminated sedimentary phosphate ores in Vietnam,
Herr Huu Duong Hoang, M.Eng.

Mittwoch, 18. Dezember 2019, 13:00 Uhr
Hörsaal Ledebur-Bau, LED-1105, Ledebur-Bau, Leipziger Straße 34, 1. OG

Froth flotation is considered the most effective process for the beneficiation of phosphate ore. However, for finely disseminated sedimentary carbonaceous phosphate ores, flotation is facing various challenges due to similarities in surface properties of the semi-soluble salt-type carbonate and phosphate calcium minerals. The main aims of thesis are to find a suitable reagent regime, investigating mineralogical characteristics, breakage mechanisms using automated mineralogy and to develop a comprehensive understanding of the impact of hydrodynamic variables. In addition, through a combination of time-resolved dynamic froth analysis and automated mineralogy, the analyses offer novel support for the common understanding of the effects governing in the froth with different flotation times, the phenomena of entrained suspended particles within froth lamella and compared the entrainment results with existing models.

[Fakultät 2]
Der Metabolismus aromatischer Aminosäuren als potentieller Aktivator des Arylhydrocarbon Rezeptors und dessen Auswirkungen auf die Immunantwort,
Frau Dipl.-Ing. Stefanie Loth

Donnerstag, 19. Dezember 2019, 13:00 Uhr
Kleiner Hörsaal Chemie, WIN-2258, Clemens-Winkler-Bau, Leipziger Straße 29,
2. OG

In dieser Arbeit wurde die Rolle der L-Aminosäureoxidase IL4I1 für die Progression von Glioblastomen analysiert. IL4I1 wird in diesem Hirntumor erhöht exprimiert und führt dadurch zu einem Abbau der drei aromatischen Aminosäuren Tryptophan (Trp), Phenylalanin und Tyrosin zu ihren entsprechenden α-Ketosäuren (Pyruvaten). In-vitro-Versuche mit IL4I1-überexprimierenden Glioblastomzelllinien zeigen, dass nur das aus Trp-gebildete Indol-3-pyruvat (I3P) bzw. dessen nachgeschaltete Abbauprodukte eine Aktivierung des Arylhydrocarbon Rezeptors (AHR) und seiner Signaltransduktion in Glioblastomen bewirkt. Des Weiteren wurde der Einfluss von IL4I1 in der Tumor-Mikroumgebung auf die Kompetenz von T-Zellen charakterisiert. Das von den Tumorzellen gebildete und sezernierte I3P vermittelt eine Aktivierung des AHR in beiden T-Zellsubpopulationen. Damit einhergehend werden zwei Mechanismen ausgelöst, die die Tumorprogression fördern: eine Proliferationsinhibierung CD8+zytotoxischer T-Zellen und eine vermehrte Differenzierung immunsuppressiver Treg. 

[Fakultät 4]
Stoffliche Charakterisierung und Wandlungsverhalten von Braunkohle in stoffgeführten Veredlungsketten,
Herr Dipl.-Ing. Felix Küster

Freitag, 20. Dezember 2019, 10:00 Uhr
Seminarraum 318, DBI-Gebäude, Reiche Zeche, Fuchsmühlenweg 9

Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden die ausgekoppelten Rückstände einer stoffgeführten Veredelungskette zur stofflichen Nutzung von Braunkohle charakterisiert, welche aus den Wandlungsstufen Extraktion mit Toluol, Niedertemperaturkonversion (katalytische Pyrolyse und Reaktivextraktion mit superkritischen Lösungsmitteln) und Vergasung besteht. Schwerpunktmäßig wurde die Vergasungsreaktivität der Rückstände untersucht, da sie in der letzten Prozessstufe der Vergasung zugeführt werden. Die Variabilität der Reaktivität der Ausgangsstoffe diente hierzu als Maßstab zur Bewertung der Vergasungsreaktivität der Rückstände der Prozesskette. Im Rahmen der Charakterisierung wurden charakteristische Stoffeigenschaften identifiziert, welche die Vergasungsreaktivität der betrachteten Rohstoffe primär beeinflussen. Dazu zählen die Aromatizität und die Aschezusammensetzung. Auf dieser Basis wurden die Rückstände der Prozesskette bewertet und interpretiert. Es wurden verschiedene experimentelle Methoden (zwei Thermowaagen und ein Festbettversuchsstand) verwendet und gegenseitig validiert. Daneben wurde geprüft, ob die Reaktivität einer Mischung, bestehend aus den Rückständen der Prozesskette, aus den Reaktivitäten der Einzelkomponenten vorausberechnet werden kann und drei Grenzfälle abgeleitet. Basierend auf den im Rahmen der Arbeit generierten konsistenten Datensätzen wurde ein halbempirisches Modell zur Vorausberechnung der Vergasungsreaktivität von Braunkohlen und deren Veredelungsprodukten hergeleitet. Das Modell berücksichtigt die Zusammensetzung der organischen Substanz sowie die Zusammensetzung der anorganischen Substanz einer Kohleprobe und wurde unter Einbezug weiterer Kohleproben erfolgreich validiert.

[Fakultät 5]
Quenching and Partitioning Processing of Martensitic Stainless Steels and the Influence of Alloying Elements,
Frau Qiuliang Huang, M.Sc.

Freitag, 20. Dezember 2019, 14:30 Uhr
Hörsaal Ledebur-Bau, LED-1105, Ledebur-Bau, Leipziger Straße 34, 1. OG

Quenching and Partitioning (Q&P) processing has been attracting ever-increasing attention owing to the associated excellent combination of tensile strength and ductility. It stabilizes austenite in the microstructure by interrupting martensitic transformation and the subsequent C redistribution. While a substantial data has been gathered for the Q&P processing of low-alloy steels, the present work focuses on the Q&P processing of stainless steels with compositions based on Fe-13Cr-0.47C (concentration in wt.%). Following aspects are discussed in the dissertation: determination of processing parameters including solution annealing and partitioning temperatures, austenite stabilization mechanism and the influence of martensite content, reactions competing with C partitioning (tempering of martensite), the mechanical properties of the Q&P-processed steels, the role of retained austenite on the temperature dependence of tensile elongation, the influence of alloying elements including Mn, Si, and Co, and the applicability of &P processing to stainless steels containing both C and N. 

[Fakultät 4]
Beitrag zur Analyse partikelbeladener Sichterströmungen mithilfe von CFD, Frau Franziska Greifzu, M.Sc.

Dienstag, 14. Januar 2020, 09:30 Uhr
Großer Hörsaal Karl-Kegel-Bau, KKB-2030, Agricolastraße 1, 2. OG

In der vorliegenden Arbeit wird die partikelbeladene Strömung in einem kombinierten Windsichter im Technikums- und Industriemaßstab analysiert und bewertet. Für die Untersuchung der komplexen turbulenten dispersen Mehrphasenströmung werden die Methoden der numerischen Strömungsmechanik (CFD) angewendet. In ANSYS FLUENT wird ein CFD-Modell implementiert und der Euler-Lagrange-Ansatz wird für die Behandlung der partikelbeladenen Strömung gewählt. Die Interaktion von Luftströmung und Partikeln wird mit der 1-Weg- und 2-Wege-Kopplung modelliert, wobei die Strömungslösung sowohl stationär als auch zeitaufgelöst erfolgt. Für die Validierung des CFD-Modells sowie der qualitativen und quantitativen Analyse der Strömung wird die Luftströmung vermessen und der Materialstrom beprobt. Eine grundlegende Beurteilung des CFD-Modells erfolgt anhand von zwei einfachen, in der Literatur gut dokumentierten Testfällen, bevor es auf die Sichterströmung angewendet wird. Für alle Konfigurationen kann gezeigt werden, dass das CFD-Modell die Luftströmung gut vorhersagen kann. Durch die Vernachlässigung wesentlicher physikalischer Effekte können die Partikelsimulationen nicht für eine exakte Vorhersage des Trennergebnisses genutzt werden. Allerdings ermöglichen sie ein grundsätzliches Verständnis der Strömung. Eine Modellierung mit der 4-Wege-Kopplung, wodurch Partikelinteraktionen abgebildet werden, ist auf industrierelevanten Skalen mit den aktuell verfügbaren Methoden nicht möglich.

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