Zweidimensionale Versuchsanlage zur Veranschaulichung der Wirbelschicht-Hydrodynamik für die Ausbildung in Grundoperationen

Einführung

Die zweidimensionale Ausbildungs-Pilotanlage zur Demonstration der Wirbelschicht-Hydrodynamik und Grundoperationen ist ein visuelles Trainingssystem, das für Ingenieurlabore im Hochschulbereich konzipiert wurde. Die Anlage bietet Studierenden im Grundstudium eine klare, Echtzeit-Beobachtung der komplexen physikalischen Phänomene, die mit sowohl Gas-Feststoff- als auch Flüssigkeits-Feststoff-Wirbelschichten verbunden sind. Durch den Übergang durch verschiedene Wirbelschichtregime hilft diese Einheit den Studierenden, die Lücke zwischen der akademischen Strömungsmechanik-Theorie und den praktischen industriellen Grundoperationen zu überbrücken.

Anpassung und Anpassungsfähigkeit

Um den unterschiedlichen Anforderungen verschiedener Ingenieurcurricula und Laborräume gerecht zu werden, bietet diese Ausbildungs-Pilotanlage umfassende Anpassungsoptionen. Sowohl die Hardwarekonfigurationen – wie Säulendimensionen, Rohrleitungspläne, Sensorauswahl und Materialtypen – als auch die Softwareschnittstellen – einschließlich Datenerfassungssysteme und interaktive digitale Plattformen – können an den spezifischen Lehrplan und die pädagogischen Ziele Ihrer Abteilung angepasst werden.

Hauptmerkmale und pädagogische Vorteile

• Hohe Visualisierung und offenes Design: Die transparenten zweidimensionalen Säulen und die offene Rohrführung ermöglichen es den Studierenden, den genauen Flusszustand, die Partikelverteilung und das Grenzverhalten des experimentellen Mediums ohne Behinderung zu beobachten.
• Umfassende Wirbelschichtregime: Das System demonstriert klar den gesamten Verlauf der Feststoffwirbelschicht, einschließlich der Stufen Festbett, expandiertes Bett, beginnende Wirbelschicht, Wirbelschicht (Siede-Bett) und pneumatische Förderung.
• Zweiphasen-Fähigkeiten: Unterstützt sowohl Gas-Feststoff- als auch Flüssigkeits-Feststoff-Wirbelschichtsysteme in einem einzigen, platzsparenden Rahmen, was eine vergleichende Analyse verschiedener Wirbelmedien ermöglicht.
• Integration von digitalem Lernen: Quick-Response-(QR)-Codes sind direkt in die physische Einheit integriert. Studierende können diese Codes mit mobilen Geräten scannen, um 3D-Demonstrationsanimationen anzusehen und experimentelle Konzepte vorab zu betrachten.
• Ergänzende Online-Lernsuite: Die Anlage wird durch ein online-basiertes Hilfssystem unterstützt, das Lehrvideos, Schritt-für-Schritt-Anleitungen und theoretische Wiederholungen hostet und ein selbstbestimmtes Vor- und Nachbereitungslaborstudium erleichtert.

Technische Spezifikationen und Lehrplanzuordnung

Diese Pilotanlage ist darauf ausgelegt, mit den Kernanforderungen des Lehrplans übereinzustimmen. Die Tabelle unten zeigt, wie die wichtigsten physikalischen Module der Ausrüstung den grundlegenden Themen in der Standard-Ingenieurausbildung entsprechen.

Akademische Relevanz und Fachdisziplinen

Diese Trainingseinheit ist hochrelevant für Bachelorstudiengänge in Chemieingenieurwesen, Umwelttechnik, Lebensmitteltechnik sowie Verfahrenstechnik & Anlagensteuerungstechnik.

Durch die Interaktion mit dieser Pilotanlage sammeln Studierende praktische Erfahrungen mit den klassischen Grundoperationen, die in weltweit anerkannter akademischer Literatur beschrieben werden:

• Im Chemieingenieurwesen unterstützt die Bestimmung der minimalen Wirbelschichtgeschwindigkeit und des Bettdruckverlusts direkt das Studium von Mehrphasenreaktoren und katalytischen Prozessen, wie detailliert in Unit Operations of Chemical Engineering.
• In der Umwelt- und Lebensmitteltechnik hängen die Prinzipien der Flüssigkeits-Feststoff-Expansion und des Partikeltransports eng mit der Rückspülung bei der Abwasserfiltration und den Fest-Flüssig-Extraktionstechnologien zusammen, die in Transport Processes and Unit Operations diskutiert werden.
• Das Gesamtlayout, die Rohrleitungen, die Instrumentierung und die Sicherheitsmerkmale der Pilotanlage bieten praktische Beispiele für physische Anlagenbeschränkungen und verstärken die in Chemical Engineering Design gelehrenen Designmethodiken.

Maßgeschneiderte Hardware- und Softwarelösungen

Um sicherzustellen, dass die Ausrüstung in Ihren Laborraum integriert wird, bietet LABPARK vollständige Anpassungsdienste. Wir können die Hardwarekomponenten (wie Säulengeometrien, Verteilerplatten oder Hilfspumpen) modifizieren und angepasste Softwareschnittstellen (einschließlich Datenprotokollierung und Steuerungs-Dashboards) entwickeln, um den genauen Ausbildungs- und Forschungsanforderungen Ihrer Fakultät zu entsprechen.

Über LABPARK

LABPARK ist seit mehr als 20 Jahren im Hochschulsektor tätig und konzentriert sich auf die Lieferung hochwertiger Trainingsausrüstung für Laboratorien im Grund- und Hauptstudium. Unser Produktportfolio umfasst sechs große akademische Disziplinen: Chemie, Chemieingenieurwesen, Biologie, Lebensmitteltechnik, Pharmazeutische Technik und Umwelttechnik.

Angetrieben von kontinuierlicher Innovation hält LABPARK 209 technische Patente und hat erfolgreiche Partnerschaften mit über 289 Universitäten und Hochschulen weltweit etabliert. Unsere Operationen werden durch eine moderne, 49.000 Quadratmeter große Forschungs-, Entwicklungs- und Fertigungsbasis unterstützt, die sicherstellt, dass jedes Stück Ausbildungsausrüstung nach strengen industriellen und akademischen Standards gebaut wird.

Vertraut von Branchenführern