Am 23. November 2023 hat Philipp Grohn seine Dissertation mit dem Titel „Numerische Untersuchung des Einflusses von Flüssigkeit auf die Partikeldynamik in einem Wirbelschicht-Rotorgranulator“ im universitätsöffentlichen Vortrag vorgestellt und mit Auszeichnung verteidigt.

In seiner Dissertation hat Philipp Grohn die Partikeldynamik in dichten gescherten Gas-Partikel-Strömungen in Wirbelschicht-Rotorgranulatoren mit numerischen und experimentellen Methoden untersucht. Diese Anlagen werden häufig für die Herstellung von Pellets in Prozessen, wie Sprühgranulation oder -agglomeration und Beschichtung, in der pharmazeutischen, chemischen und Lebensmittelindustrie eingesetzt.

Es wurden die Einflüsse der zum Coating eingesprühten Flüssigkeit auf die Partikelwechselwirkungen und Bettdynamik mit der Diskrete-Elemente-Methode (DEM) gekoppelt mit der Numerischen Strömungsmechanik (CFD) simuliert. Dafür wurden die Mikroprozesse des Stoßes von benetzen Partikeln experimentell erforscht. Die neuen Erkenntnisse zeigen einen signifikanten Einfluss der Stoßgeschwindigkeit auf die Geometrie und Länge der Flüssigkeitsbrücke und damit auf die interpartikulären Kräfte. Für die Beschreibung dieser Einflüsse wurden die neuen dynamischen Modelle für die maximale Brückenlänge im Partikel-Partikel- und Partikel-Wand-Kontakt entwickelt. Mit CFD-DEM-Parameterstudien wurde die komplexe Partikeldynamik in Rotorwirbelschichten beschrieben und die wichtigen Einflüsse der Prozessparameter und Fluideigenschaften aufgeklärt.

Die Arbeit wurde von den Gutachtern Prof. Sergiy Antonyuk vom Lehrstuhl für Mechanische Verfahrenstechnik der Rheinland-Pfälzischen Technischen Universität Kaiserslautern-Landau (RPTU) und Prof. Stefan Heinrich vom Institut für Feststoffverfahrenstechnik und Partikeltechnologie der Technischen Universität Hamburg begutachtet.