Huber F (2017)
Publication Language: German
Publication Type: Thesis
Publication year: 2017
Publisher: Shaker Verlag
Edited Volumes: Berichte zur Thermodynamik und Verfahrenstechnik
Series: Berichte zur Thermodynamik und Verfahrenstechnik
City/Town: Düren
ISBN: 978-3-8440-5530-6
URI: http://www.shaker.de/shop/978-3-8440-5530-6
Die
vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und Qualifizierung eines
Messsystems zur umfassenden Online-Charakterisierung gasgetragener
Nanopartikel in technischen Prozessen. Hierzu wurden die
Laser-Messtechniken der Weitwinkel-Lichtstreuung (WALS) und der
Laserinduzierten Inkandeszenz (LII) in einen mobilen Aufbau integriert.
Besondere Gewichtung kam der multivariaten Analyse der Streulichtdaten
zu. Hierzu wurden die Bayessche Statistik und die
Hauptkomponentenanalyse (PCA) herangezogen. Erstere erlaubt neben der
Bestimmung von Punktschätzern die Quantifizierung der Unsicherheit der
Ergebnisse, die PCA eignet sich bei einer hohen Anzahl zu bestimmender
Parameter zur recheneffizienten Auswertung.
Das Messsystem wurde zur Charakterisierung eines Rußaerosols aus einem
Rußgenerator eingesetzt. Dabei konnte der weite messbare Größen- und
Konzentrationsbereich bei beiden Messtechniken demonstriert werden. Der
Einsatz von Ergebnissen der Bayesschen Analyse von Streulichtdaten
erlaubt ferner eine genauere Auswertung von LII-Daten.
Eine an der Technischen Universität Clausthal entwickelte Sonde zur
Probenahme wurde an das Messsystem adaptiert. Messungen an Rußpartikeln
aus einem laminaren Flachbrenner demonstrieren das zeitliche Verhalten
der Sonde. Der Vergleich der Ergebnisse der optischen Messtechniken mit
denen elektronenmikroskopischer Aufnahmen zeigt dabei den Einfluss der
Probenahme auf den Verbrennungsprozess auf.
Die Multi-Parameter-Bestimmung von Aerosol-Charakteristika mit der PCA
wird an WALS-Daten von Messungen an SiO2-Partikeln bei verschiedenen
Versinterungsgraden erläutert. Die Eignung der PCA zur Echtzeit-Analyse
überlagerter Partikelfraktionen unterschiedlicher Morphologie wird durch
Messungen bei instationärem Betrieb des Partikelgenerators aufgezeigt.
APA:
Huber, F. (2017). Entwicklung eines Systems zur Online-Charakterisierung von Nanopartikeln in der Gasphase auf Basis der Weitwinkel-Lichtstreuung und der Laserinduzierten Inkandeszenz (Dissertation).
MLA:
Huber, Franz. Entwicklung eines Systems zur Online-Charakterisierung von Nanopartikeln in der Gasphase auf Basis der Weitwinkel-Lichtstreuung und der Laserinduzierten Inkandeszenz. Dissertation, Düren: Shaker Verlag, 2017.
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