Scale-up - Modellübertragung in der Verfahrenstechnik

Die Übertragung von Verfahren in den großtechnischen Maßstab ist Thema dieses Buches. Dabei wird die Dimensionsanalyse als theoretisches Rüstzeug kurz eingeführt. Der Schwerpunkt aber liegt auf den zahlreichen praktischen Beispielen, zu deren Verständnis vertiefte mathematische Vorkenntnisse nicht nötig sind. Das Standardwerk für die nächsten Jahre!

Klappentext:

Das Thema dieses Buches ist die Übertragung von Verfahren aus dem Labor- bzw. dem Technikumsmaßstab in den industriellen Maßstab einer Produktionsanlage. Die einzige zuverlässige Methode dazu basiert auf der Darstellung von Versuchsergebnissen im zutreffenden dimensionsanalytischen Raum, der sich als maßstabsinvariant erweist.Das Buch ist in zwei Teile gegliedert. In der ersten Hälfte werden die theoretischen Grundlagen detailliert vorgestellt, um auch Lesern ohne vertiefte mathematische Vorkenntnisse dieses Themengebiet näherzubringen. Diskutiert werden die Grundlagen der Dimensionsanalyse, die Behandlung von temperaturabhängigen und von rheologischen Stoffwerten und die Modellübertragung bei nicht-Verfügbarkeit von Modell-Stoffsystemen, sowie bei partieller Ähnlichkeit. All dies wird dem Leser anhand von 20 modernen Beispielen aus der heutigen verfahrenstechnischen Praxis illustriert und mit 25 in dieser Auflage neu hinzugekommenen Übungsaufgaben aktiv erarbeitet und anhand der Lösungen kontrolliert.Im zweiten Teil des Buches werden die einzelnen verfahrenstechnischen Grundoperationen aus den Bereichen mechanische, thermische und chemische Verfahrenstechnik von der Warte der Dimensionsanalyse und der Modellübertragung beispielhaft behandelt und es werden für jede Operation die Maßstabsübertragungsregeln vorgestellt und diskutiert.Das vorliegende Buch wendet sich dementsprechend an Studenten wie auch bereits auf dem Gebiet tätige Ingenieure, Chemiker und Verfahrenstechniker.

Inhaltsverzeichnis:

EinführungDimensionsanalyseErarbeitung von pi-Sätzen mittels MatritzenumformungMaßstabsinvarianz des pi-Raumes - Grundlage der ModellübertragungWichtige Hinweise zur Aufstellung der Relevanzliste des ProblemsWichtige Aspekte bei der ModellübertragungVorläufige BestandsaufnahmeDimensionsanalytische Behandlung veränderlicher StoffgrößenReduktion des pi-RaumesTypische Probleme und Fehler bei der Anwendung der DimensionsanalyseOptimieren von Prozessbedingungen durch Kombination von Prozess-CharakteristikenAusgewählte Beispiele der dimensionsanalytischen Behandlung von Prozessen auf dem Gebiet der mechanischen VerfahrenstechnikAusgewählte Beispiele der dimensionsanalytischen Behandlung von Prozessen auf dem Gebiet der thermischen VerfahrenstechnikAusgewählte Beispiele der dimensionsanalytischen Behandlung von Prozessen auf dem Gebiet der chemischen VerfahrenstechnikAusgewählte Beispiele der dimensionsanalytischen Behandlung von Vorgängen in der belebten NaturKurzer geschichtlicher Über blick über die Entwicklung der Dimensionsanalyse und ModellübertragungÜbungsaufgaben zur DimensionsanalyseLösungen zu den AufgabenLiteratur