Nach positiver Absolvierung der Lehrveranstaltung sind Studierende in der Lage Schüttgüter (Pulver) zu charakterisieren und die Handhabung beim Fördern, Lagern und Dosieren zu beschreiben. Insbesondere sollen Studierende in der Lage sein eine Dimensionierung eines Silos durchzuführen zu können. Es sollen umfassende Kenntnisse zum Betrieb eines Silos und Möglichkeiten zur Vorbeugung und Beseitigung von Fließproblemen, zB. Brücken- und Schachtbildung, zu kennen.
In verfahrenstechnischen Prozessen wo Partikelsysteme (schüttgutförmige Stoffe) behandelt werden, spielt das Bewegungsverhalten bzw. Fließverhalten dieser Stoffe (Transport und Lagerung) eine große Rolle. Das Fließverhalten von Flüssigkeiten wird durch die Gesetze der Strömungsmechanik beschrieben. Für kompakte feste Körper gilt die Festkörpermechanik. Schüttgüter sind dazwischen anzuordnen und werden hinsichtlich ihres Fließverhaltens durch die Schüttgutmechanik beschrieben. In dieser Vorlesung werden die Grundlagen zur Schüttgutmechanik gebracht und die grunsätzlichen Vorgehensweise zur Silodimensionierung beschrieben.Darüber werden Aspekte beim Betreiben eines Silos (z.B. Befüllen, Dosieren, Explosionsschutz) sowie konstruktive Möglichkeiten betrachtet, um grundlegende Fließprobleme (zB. Brückenbildung, Schachtbildung) erkennen, beschreiben und lösen zu können.
Der Inhalt der Lehrveranstalung zielt im wesentlichen auf die Grundlagen der Schüttgutmechanik und deren Anwendung zur verfahrenstechnischen Bunkerauslegung und Siloauslegung aus. Zunächst werden Grundlagen der Schüttgutmechanik, zur Beschreibung der Fließeigenschaften von Pulvern und Schüttgütern, ausgehend von der Festkörpermechanik, erarbeitet. Das Messen und die experimentelle Vorgehensweise bei der Bestimmung von charakteristischen Schüttguteigenschaften mittels Schergeräten wird betrachtet.
Anhand der Theorien und Arbeiten von Jenike wird auf die Dimensionierung der Silohöhe, Silotrichterneigung und Trichterausflussöffnung erarbeitet. Anhand ausgewählter Themen werden Probleme beim Befüllen, bei der Lagerung, beim Dosieren erläutert und Kenntnisse zum Erkennung und Lösen von Fließproblemen (z. B. Schachtbildung) vermittelt. Darüber hinaus werden aktuelle Arbeiten zum Betrieb eines Silos bzw. im Umgang mit Schüttgütern diskutiert (zB. Füllstandsmessung, CFD-Simulation, Explosionschutz...).
