Laufende und vor kurzem beendete Forschungsprojekte

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Im Folgenden finden Sie einen Auszug unserer Forschungsprojekte der letzten 3 Kalenderjahre aufgeführt. Zusätzlich laufen auch ständig Projekte mit Industriepartnern, die hier nicht aufgelistet sind.




Beeinflussung rheologisch relevanter Charakteristika von Weizenteigen durch Sauerstoffanreicherung zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado, Dr.-Ing. Frauke Groß, Prof. Dr.-Ing. Klaus Lösche, Dipl.-Ing. Julia Börsmann
Beteiligte:Jyothi Mahadevappa, M. Sc.
Förderer:
Forschungskreis der Ernährungsindustrie e. V. (FEI), Bonn
Mitwirkende
Institutionen:
Universität Erlangen-Nürnberg, Department Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Verein zur Förderung des Technologietransfers an der Hochschule Bremerhaven e. V., BILB-EIBT
Stichwörter:Sauerstoffanreicherung von Weizenteigen; Rheologie; Ausrollen bzw. Auswalzen; Prozessführungsstrategie
Laufzeit:1.11.2010 - 31.10.2012
Inhalt und Ziele:Ziel des Forschungsvorhabens war die Verbesserung der Verarbeitbarkeit von Weizenteigen durch Beeinflussung rheologisch relevanter Charakteristika bei der hochdosierten Anreicherung der Teige mit Sauerstoff.

Im Rahmen des Forschungsprojekts wurden Weizenteige verschiedener Rezeptur, u.a. mit sauerstoffangereichertem Wasser hergestellt, hinsichtlich ihrer rheologischen Eigenschaften untersucht. So sollten gezielt rheologische Veränderungen herbeigeführt und zur verbesserten Verarbeitung der Teige während des Auswalzens genutzt werden (optimierte Nutzung der Rohstoffe, Minimierung des Energieeintrags, Minimierung der Zeitdauer und Erhöhung des Abwalzgrades). Die Problemstellung des Vorhabens ging von einer hohen Bedeutung der Teigrheologie für die Verarbeitung von Weizenteigen aus. Aufgrund von Rückverformungen durch mechanische Beanspruchung des Teiges kommt es zusätzlich zu elastischen Teigdeformationen und somit zu einer nachteiligen Maschinengängigkeit und unterschiedlichen Qualitäten der fertigen Backwaren. Es ist für den Ablauf der Produktion und für die gleichbleibende Qualität von großer Wichtigkeit, Kenntnis über die verschiedenen Eigenschaften der unterschiedlichen Rezepturen zu haben.

Zusätzlich wurde ein Fuzzy-System zur Prozessregelung des Auswalzvorgangs in zwei Stufen entwickelt und implementiert. Eines nutzt als Eingangsdaten offline-erfasste rheologische Messungen und online-basierte Kameramessungen. Das Zweite wurde entwickelt, um allein basierend auf online erfassbaren Messdaten (Kamera- und eventuell auch Drehmomentmessungen) eine entsprechende Prozesssteuerung zu ermöglichen. So wurde ein fuzzy-basiertes Abwalzsystem (-programm) entwickelt, welches zwischen einem schnellen bzw. harschen und einem langsamen, sanften Auswalzprogramm regelt und die Teige in diesem Orientierungsrahmen möglichst schnell abwalzt, ohne die Teigqualität zu gefährden.

Kontakt:Delgado, Antonio
Telefon 09131/85 29500, Fax 09131/85 29503, E-Mail: antonio.delgado@fau.de

Experimentelle Untersuchungen der Kinematik und Dynamik von transitionalen durch optimierte Störungen erzeugte Strömungsstrukturen in einem Rohr

Projektleitung:Dipl.-Ing. Hermann Lienhart, Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado
Beteiligte:Dipl.-Ing. Hermann Lienhart, Dipl.-Technomath. Jens Krauss, Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado, ,
Förderer:
DFG
Stichwörter:Transition, kohärente Strukturen, TW (traveling waves)
Laufzeit:1.1.2010 - 31.12.2015
Inhalt und Ziele:Trotz der Tatsache, dass die voll entwickelte laminare Rohrströmung (RS) linear stabil ist, wird in der Realität eine Transition der laminaren Strömung zu einem turbulenten Strömungszustand beobachtet. Wird in der Strömung bei niedriger Re-Zahl eine lokalisierte Störung induziert, treten bestimmte Strömungsstrukturen vor und während der Transition auf. Als solche Strömungsstrukturen sind seit geraumer Zeit Puff- und Slug-Strukturen bekannt. Vor kurzem wurden numerisch vor der Transition großskalige Strömungsstrukturen, sogenannten Traveling Waves (TW), die exakte instationäre numerische Lösungen der Navier-Stokes Gleichungen sind, nachgewiesen. Es ist jetzt von großem Interesse, diese Strömungsstrukturen auch experimentell zu untersuchen, da noch keinerlei Erkenntnisse über die Art und die Stärke der Störungen vorliegen, welche zu diesen Strukturen führen. Ferner ist die Entwicklung der Transitionsstrukturen bei zunehmender Re-Zahl, noch nicht vollständig klar. So ist zum Beispiel unbekannt, ob sich nur bestimmte TW-Typen zu turbulenten Puffs oder Slugs weiterentwickeln. Unabhängig von dieser dynamischen Beschreibung der Turbulenzvorgänge haben kinematische Untersuchungen der Anisotropie von Geschwindigkeitsfluktuationen gezeigt, dass Anisotropie- Invarianten von Geschwindigkeitsfluktuationen während der Transition bestimmten Pfaden folgen. Was nun aussteht, ist eine Zusammenführung der Ergebnisse der Betrachtungen zur Dynamik der transitionalen Strömungsstrukturen mit denen der kinematischen Untersuchungen. Das vorgeschlagene Projekt zielt deshalb darauf ab, den Mechanismus der Entstehung von TW in Rohren, den Zusammenhang zwischen den TW und den turbulenten transitionalen Puff- bzw. Slug-Strukturen sowie die Grenzen zwischen ihnen experimentell zu untersuchen. Darüber hinaus sollen die Verbindung zwischen den dynamischen und kinematischen Befunden über transitionale Strukturen hergestellt und daraus Strategien zur Kontrolle der Transition konzipiert werden. Dazu werden Geschwindigkeitsmessungen mit der Hitzdrahtanemometrie und mit Stereo-PIV durchgeführt und für die direkte Bestimmung der Lebensdauer von Puff-Strukturen werden Drucktransienten gemessen. Mit Hilfe von Strömungsvisualisierungen in Verbindung mit Mustererkennung und Optimierungsalgorithmen werden die optimalen Störungsparameter zur Erzeugung der verschiedenen TW-Typen identifiziert. Die Entwicklung einer Technik zur gezielten Erzeugung von verschiedenen Formen von TW auf eine reproduzierbare Art und Weise, ermöglicht es, in der zweiten Projektphase das Geschwindigkeitsfeld in den TW quantitativ zu untersuchen und die Entwicklung von TW im Rohr bis ins turbulente Stadium zu verfolgen. Schließlich werden die gemessenen Profile der turbulenten Spannungen und deren Anisotropie, die Wahrscheinlichkeit des Auftretens und die Lebensdauerstatistik sowie die räumliche Topologie der kohärenten Strömungsstrukturen analysiert im Vergleich mit denjenigen, die in Taylor-Couette-Strömungen (TC) und der Rayleigh-B\'enard-Konvektion (RB) vorgefunden werden. Übergreifendes Ziel ist es, die gemeinsamen Transportmechanismen in diesen Strömungen aufzuzeigen.
Kontakt:

Gestaltung der Eigenschaften expandierter stärkebasierter Produkte mittels Hochgeschwindig­keits­extrusion auf der Grundlage einer neuronumerischen Prozessführungsstrategie

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. Heike P. Schuchmann, Prof. Dr. Norbert Willenbacher, Dipl.-Ing. Mario Horvat, Dr.-Ing. Bernhard Hochstein, Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado, Prof. Dr.-Ing. Cornelia Rauh
Beteiligte:M. Sc. Alessandro Cubeddu
Förderer:
Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI), Bonn
Mitwirkende
Institutionen:
Lebensmittelverfahrenstechnik, Karlsruhe Institute of Technology (KIT) - Universität Karlsruhe (TH)
Angewandte Mechanik, Karlsruhe Institute of Technology (KIT) - Universität Karlsruhe (TH)
Lehrstuhl für Strömungsmechanik, FAU Erlangen-Nürnberg
Stichwörter:Hochgeschwindigkeitsextrusion, Prozessführung, Prozessdesign, stärkebasierte Produkte
Laufzeit:1.11.2009 - 31.10.2012
Inhalt und Ziele:Das erste Hauptziel dieses Forschungsvorhabens besteht in einer experimentellen, aus Produktsicht modellhaften Beschreibung der Auswirkung technisch neu zugänglicher Extrusionsparameter (Hoch-geschwindigkeitsextrusion, Drehzahlen bis zu 1800 min-1) auf die Expansion kochextrudierter stärkebasierter Produkte und ausgewählter, durch die Expansion bedingter, konsumentenrelevanter Produkteigenschaften. Die dabei betriebene Sammlung von Informationen zum Produkt und Prozess dient zugleich der Realisierung des zweiten Hauptziels dieses Vorhabens, nämlich der Erarbeitung einer selbstlernenden, intelligenten Prozessführungsstrategie, die es ermöglichen soll, Hochgeschwindigkeit-sextrusionsprozesse kosteneffizient auszulegen und stabil zu führen sowie Produkte auch aus neuen Rohstoffen zielgerichtet zu entwickeln. Dies soll es anwendenden Industrieunternehmen aus der Lebensmittelbranche ermöglichen, das wirtschaftliche Potential einer innovativen Technologie aus der Kunststoffbranche zu nutzen und evtl. sogar für Produktinnovationen einsetzen zu können (wirtschaftliche Zielsetzung). Konkrete innovative Beiträge sind der erstmalige Einsatz der Hochgeschwindigkeitsextrusion bei der Lebensmittelproduktion, die verbesserte, verständnisbasierte Beschreibung der Entstehung poröser Strukturen bei der Expansion kochextrudierter stärkebasierter Produkte und damit die Möglichkeit, konsumentenrelevante, mit der Expansion verknüpfte Produkteigenschaften gezielt steuern oder neue, gesundheitsfördernde Rohstoffe ohne stark ressourcenbindende Produktentwicklungsprozesse einsetzen zu können, die erstmalige Online-Messung der benötigten viskoelastischen Stoffeigenschaften bei Düsenaustritt unter Hochgeschwindigkeits-Kochextrusionsbedingungen, die erstmalige Simulation des spatio-temporalen Transports von Masse, Impuls und Energie in ausgewählten Schneckenelementen für viskoelastische Lebensmittelprodukte, die erstmalige Verwendung einer hybriden neuronumerischen Prozessführungsstrategie bei der Extrusion komplexer Materie und damit die erstmalige Nutzung eines lernfähigen Algorithmus bei der Lebensmittelextrusion als Grundlage der Prozessdiagnose, -prognose und -optimierung und damit die Chance, die Ressourcenbindung in Produktentwicklungsprozessen deutlich zu reduzieren.
Kontakt:Delgado, Antonio
Telefon 09131/85 29500, Fax 09131/85 29503, E-Mail: antonio.delgado@fau.de

Nachweis von Staphylococcus aureus und Bacillus cereus in Milchprodukten nach Bioaffinitätsanreicherung

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado, Dr.-Ing. Rainer Bennig, Prof. Dr. Dr. Erwin Märtlbauer, Dr. Richard Dietrich, Prof. Dr. Markus Fischer, Prof. Dr. Uli Hahn, Prof. Dr. Reinhard Nießner, Dr. Michael Seidel
Beteiligte:Dr.-Ing. Anuhar Osorio Nesme
Förderer:
Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI), Bonn
Mitwirkende
Institutionen:
Universität München, Lehrstuhl für Hygiene und Technologie der Milch
Universität Hamburg, Hamburg School of Food Science, Institut für Lebensmittelchemie
Universität Erlangen-Nürnberg, Department für Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Technische Universität München, Department Chemie, Institut für Wasserchemie und Chemische Balneologie
Stichwörter:Milch; Nahrungsmittelmaschinen; Räucheranlagen; Sensoren; Lebensmittelsicherheit; Lebensmittelqualität; Lebensmittelproduktion
Laufzeit:1.1.2009 - 31.12.2012
Inhalt und Ziele:Für Unternehmen der Lebensmittelindustrie sind Qualitätssicherung und Verbraucherschutz essentielle Voraussetzungen für den Erhalt der Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit. Insbesondere der Nachweis von Mikroorganismen ist in diesem Zusammenhang von großer Bedeutung, wobei aufgrund der Vorkommenshäufigkeit und des Potentials als Lebensmittelintoxikationserreger Staphylococcus aureus und Bacillus cereus bei Milch und Milchprodukten eine besondere Rolle zukommen. Die in der Praxis eingesetzten Tests – i.d.R. klassische mikrobiologische Verfahren - zum Nachweis des Hygieneindikators S. aureus bzw. des Verderbserregers B. cereus erfordern zum Teil einen hohen zeitlichen Aufwand. Um Hygiene- und Qualitätsmängel sowie potentielle Gesundheitsrisiken während des Verarbeitungsprozesses schnell erkennen und beseitigen zu können, ist diese Zeitspanne nicht akzeptabel. Aus wissenschaftlich-technischer Sicht ist eine Vereinfachung und Verbesserung der bestehenden Analytik nur über eine selektive Aufarbeitung bzw. eine spezifische Anreicherung des Probenmaterials möglich. Ziel des Forschungsvorhabens war deshalb die Entwicklung einer robusten und effizienten Bioaffinitätsmethode, die die Anreicherung und den direkten Nachweis von S. aureus und B. cereus (Sporen) mittels auf Rezeptoren basierenden monolithischen Affinitätssäulen (MAS) und eines vollautomatisierten Mikroarray-Auslesegerätes ermöglicht.
Kontakt:Delgado, Antonio
Telefon 09131/85 29500, Fax 09131/85 29503, E-Mail: antonio.delgado@fau.de
Publikationen:
  1. Benning, Rainer ; Delgado, Antonio:
    Bioaffinitätsanreicherung zum Nachweis von Staphylococcus aureus und Bacillus cereus in Milchprodukten..
    In: Food-Lab 3/11 (2011), S. 11-13
  2. Benning, Rainer ; Delgado, Antonio:
    Neues Verfahren zum schnellen Nachweis lebensmittelrelevanter Mikroorganismen..
    In: Rundschau für Fleischhygiene und Lebensmittelüberwachung 12 (2011), S. 416-417

Optimierung der Fermentation von Bierwürze in den Phasen der Gärung und Reifung durch adaptive Strömungsgestaltung

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado, Prof. Dr.-Ing. Cornelia Rauh, Prof. Dr.-Ing. J. Szymczyk, Prof. Dr.-Ing. H. Meironke, Prof. Dr.-Ing. F.-J. Methner
Beteiligte:Dipl.-Ing. Enkhtsetseg Batchuluun,
Förderer:
Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)
Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI)
Mitwirkende
Institutionen:
Fachhochschule Stralsund, Fachbereich Maschinenbau, Fachgebiet Strömungslehre und Strömungsmaschinen
TU Berlin, Fachgebiet Brauwesen
Stichwörter:Bierfermentation, Prozessautomatisierung, Prozessdesign, Konvektion, numerische Simulation, Prozessführungsstrategie
Laufzeit:1.11.2010 - 31.10.2012
Inhalt und Ziele:Die Fermentation und Reifung von Bierwürze erweist sich aufgrund ihrer essentiellen Bedeutung für die Produkt- und Prozessqualität, die innere Logistik und Wirtschaftlichkeit sowie ihrer Komplexität als Schlüsselprozess der Bierproduktion. Sie zeichnet sich durch stark ineinander greifende physikalische, (bio)chemische und mikrobiologische Wechselwirkungen aus. Eine technologische Optimierung führt u.a. zu verkürzten Tankbelegungszeiten, längeren Filterstandzeiten und einer verringerten Nutzung von thermischer Energie zur Kühlung. Dieses Forschungsvorhaben erstellt ein selbstlernendes, intelligentes, adaptives, hybrides Strömungsführungssystems, welches durch die Verknüpfung von Wissen über Konvektionsprozesse sowie technologische, biochemische und physikalische Vorgänge während der Gärung und Reifung trainiert wird. Durch experimentelle Untersuchungen von Konvektionsphänomenen in Modell- und Bierwürzelösungen im Labor- und Industriemaßstab und andererseits durch numerische Simulationen der Mehrphasenströmung (Gas, Feststoff, Flüssigkeit) erfolgt die Generierung einer Datenbasis für das hybride Strömungsführungssystem. Diese wird durch Erkenntnisse über die Interaktionen von Hefestoffwechsel, Stoff- und Wärmetransport mit dem strömungsbedingten Transport innerhalb des Gärtanks ergänzt. Das entstehende hybride Strömungsführungssystem führt zur Erstellung künstlicher neuronaler Netze, die zur online und/oder zur strukturellen Optimierung eingesetzt werden können. Die numerischen Simulationen liefern des Weiteren einen tieferen Einblick in die instationären Vorgänge der Wechselwirkungen von Gasblasen, Hefepartikeln und der umgebenden flüssigen Phase.
Kontakt:Rauh, Cornelia
Telefon 09131/85 28812, Fax 09131/85 29503, E-Mail: cornelia.rauh@fau.de
Publikationen:
  1. Batchuluun, Enkhtsetseg ; Mansberger, Irene ; Lopez-Ramirez, Efrain ; Rauh, Cornelia ; Delgado, Antonio:
    Optimierung der Fermentation von Bierwürze in den Phasen der Gärung und Reifung durch adaptive Strömungsgestaltung.
    In: Thess, A., Resagk, C., Ruck, B., Leder, A., Dopheide, D. (Hrsg.) : GALA (Veranst.):
    Proceedings der 19. GALA-Fachtagung "Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik"
    (Lasermethoden in der Strömungsmesstechnik, Ilmenau, 06.09.-08.09.2011).
    2011. - ISBN 978-3-9805613-7-2
  2. Batchuluun, Enkhtsetseg ; Mansberger, Irene ; Rauh, Cornelia ; Delgado, Antonio:
    Optimization of the fermentation and maturation phases in beer production by adaptive flow design.
    Vortrag: 10th International Trends in Brewing: International Symposium on Beer Quality - Cost-Effective Processing,
    Ghent, Belgien, 01.04.-05.04.2012

Proteinschäume in der Lebensmittelproduktion: Mechanismenaufklärung, Modellierung und Simulation

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado
Beteiligte:Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Peukert, Dr. R. Miller, Prof. Dr. N. Willenbacher, Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado, Prof. Dr. U. Kulozik, Dr. R. Hanke, Prof. Dr. J. Hinrichs, Prof. Dr. P. Schieberle, Prof. Dr. T. Becker, Prof. Dr. Ulrich Rüde
Förderer:
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), Bonn
Forschungskreis der Ernährungsindustrie e.V. (FEI), Bonn
Mitwirkende
Institutionen:
Universität Erlangen-Nürnberg, Department für Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Feststoff- und Grenzflächenverfahrenstechnik
Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Golm, Abteilung Grenzflächen
Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Mechanische Verfahrenstechnik und Mechanik, AG Angewandte Mechanik
Universität Erlangen-Nürnberg, Department für Chemie- und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Strömungsmechanik
Technische Universität München, Zentralinstitut für Ernährungs- und Lebensmittelforschung
Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) Erlangen Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, FG Lebensmittel tierischer Herkunft
Universität Hohenheim, Institut für Lebensmittelwissenschaft und Biotechnologie, FG Lebensmittel tierischer Herkunft
Deutsche Forschungsanstalt für Lebensmittelchemie (DFA), Garching
Technische Universität München, Wissenschaftszentrum Weihenstephan WZW, Lehrstuhl für Brau- und Getränketechnologie
Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Informatik (Systemsimulation)
Stichwörter:Proteinschaum, Mechanismen, Modellierung, Simulation, Aromafreisetzung, Stabilität, Transport
Laufzeit:1.5.2011 - 30.4.2014
Inhalt und Ziele:Eine valide Prognose des Verhaltens von Milchproteinschäumen lässt sich mit dem gegenwärtig erreichten hohen Stand der Simulation, der Modellbildung und des Wissensmanagements auch unter produktionstechnischen Bedingungen umsetzen. Dies erfordert allerdings experimentell eine systematische Absicherung und einen deutlichen Ausbau der vorhandenen Wissensbasis über die maßgeblichen physiko-chemischen Mechanismen bei Entstehung, Zerfall, Zerstörung, Stabilisierung und Transport des Proteinschaums auf hierarchischen Ebenen der Längen- und Zeitskalen.
Teilprojekte:
  • TP 1: Einfluss von Proteinen auf die Schaumbildung und Schaumstabilität

  • TP 2: Mesoskalige Modellierung des rheologischen Verhaltens von schaumartigen Lebensmitteln

  • TP 3: Charakterisierung der Struktur und Dynamik von proteinstabilisierten Schäumen

  • TP 4: Einfluss von Schaumkomposition und -struktur auf die Aromafreisetzung und Aromawahrnehmung gasbeaufschlagter Lebensmittelsysteme

  • TP 5: Simulation gekoppelter Wärme- und Stoffübergangsprozesse in hochviskosen und festen Lebensmittelschäumen mit Hilfe eines Lattice-Boltzmann-Verfahrens

  • TP 6: Experimentell validierte Simulation strömungsinduzierter Effekte auf Proteinschäume mittels Lattice-Boltzmann-Methoden (zentrales Projekt)

Turbulentes Mischen bei sehr hohen Reynoldszahlen in der Bosporus Meeresstraße

Projektleitung:Dipl.-Ing. Hermann Lienhart
Beteiligte:Dipl.-Ing. Hermann Lienhart,
Förderer:
BMBF
TUBITAK
Stichwörter:Turbulence, oceanography, stratified flow, mixing, shear layer, mixing layer, two-point correlation, anisotropy of turbulence, acoustic Doppler velocimetry, modeling
Laufzeit:1.6.2011 - 31.5.2014
Inhalt und Ziele:A well-defined natural turbulent shear layer flow exists between the counter-flowing currents in the two straits connecting the Marmara Sea to adjacent seas, namely the Bosphorus and Dardanelles (these domains defining the limits of the Turkish Straits System, TSS), due to the density difference between the Aegean and Black Seas. For example in the Bosphorus Strait the heavier, more salty Aegean water flows in the lower layer towards Black Sea and the lighter Black Sea water flows in the upper layer towards the Marmara Sea. These two currents generate a shear layer with almost constant velocity gradient at the middle depth of the strait with a thickness of about 10 m or larger. Within this shear layer, turbulent mixing of scalar quantities like salt and heat takes place. The Reynolds number of turbulence is expected to attain very high values (Re lambda=3000). As a result of very high Reynolds number, Peclet number for temperature and salinity fields are also very high in the mixing layer. The constant velocity gradient, the high Reynolds number state of the flow and the mixing of two scalars (temperature and salinity) make the Bosphorus strait a unique natural laboratory for turbulence studies and, specifically, turbulent scalar mixing. In the present project, two teams from the collaborating institutes are aiming to studying turbulent scalar mixing with highly resolved measurements of turbulent velocity fluctuations and scalar quantities like salinity and temperature in the shear and mixing layer of Bosphorus strait. The measurements will serve to understand scalar mixing at high turbulent Reynolds numbers and help to validate mixing models in seas and oceans. For those purposes, the two teams are going to design and construct a dedicated measurement module. The measurement module will not only allow conducting 3- component two-point velocity correlation measurements to characterize turbulent fluxes in the shear layer but also resolve turbulent fluctuations of salinity and temperature. The developed module will deliver detailed turbulence information such as the energy, spectrum, scale distribution and anisotropy of turbulence which are resolved down to Taylor’s micro scale. This analysis would help to understand anisotropy development and the deviation of turbulence from the theoretical turbulence concept of Kolmogorov at high Reynolds numbers. The experimental data will later adopted in the modelling of turbulent mixing in the strait systems and, in general turbulence.
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Verbesserte Beschichtung von Mikrostrukturen mit Ultraschall

Projektleitung:Prof. Dr.-Ing. habil. Antonio Delgado
Förderer:
Atotech Deutschland GmbH
Stichwörter:Akustische Kavitation, Beschichten, Microstreaming, Ultra-Hochgeschwindigkeits-Strömung Visualisierung
Laufzeit:1.6.2010 - 31.5.2013
Inhalt und Ziele:Die Verwendung von Ultraschall stellt einen innovativen Schritt im Bereich der Beschichtung von Leiterplatten mit Mikrostrukturen dar. Das beantragte Forschungsvorhaben zielt darauf ab, die fehlenden Grundlagen zum industriellen Einsatz der Ultraschalltechnik bei der Beschichtung von extrem dünnen Schaltkreisen zu erarbeiten. Dies geschieht durch detailliere Untersuchung der gekoppelten Effekte zwischen den vom Ultraschallfeld induzierten Strömungseffekten und dem Schichtbildungsprozess.
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