guest ::
DFG project G:(GEPRIS)375857587
Einfluss der Zerstäubung auf die Partikelsynthese in Sprayflammen
| Coordinator | Professor Dr.-Ing. Reinhold Kneer ; Professor Dr.-Ing. Heinz Pitsch ; Professor Dr.-Ing. Hans-Joachim Schmid |
| Grant period | 2017 - 2024 |
| Funding body | Deutsche Forschungsgemeinschaft |
| DFG | |
| Identifier | G:(GEPRIS)375857587 |
⇧ SPP 1980: Nanopartikelsynthese in Sprayflammen SpraySyn: Messung, Simulation, Prozesse ⇧
Note: Die Sprayflammensynthese von Nanopartikeln wird maßgeblich von der Zerstäubung der Prekursorlösungen beeinflusst, denn die die zeitliche und räumliche Charakteristik der Tropfen und der Gasphase im Düsennahbereich ist eine essentielle Eingangsbedingung für die Ausbildung der lokalen Synthesebedingungen in der Flamme, denen die Partikel im Laufe ihrer Entstehung entlang ihrer Trajektorie ausgesetzt sind. Eine Veränderung der Zerstäubung schlägt sich somit direkt in den Partikeleigenschaften nieder. Aus diesem Grund stellt das Düsendesign einen wesentlichen Freiheitsgrad dar, der dazu genutzt werden kann, ein besseres Verständnis über die Kopplung von Sprayflammen- und Partikelbildungsmechanismen zu gewinnen und auf dieser Grundlage langfristig eine gezielte Manipulation der Partikeleigenschaften zu ermöglichen.Durch die eigenen Vorarbeiten im laufenden Projekt konnte die hohe Wichtigkeit der Düsengeometrie für die Sprayflammensynthese nachgewiesen werden. So wurde offengelegt, dass eine ungeeignete Zerstäubung zu unerwünschten Flammenpulsationen führen kann. Da solche Pulsationen eine fundierte Untersuchung über den Einfluss der Spraycharakteristik auf die Prozesskette der Partikelentstehung erschweren, wurde ein angepasstes Zerstäuberdesign entwickelt, mit dessen Hilfe Flammenpulsationen signifikant reduziert wurden. Auf dieser Grundlage und mithilfe numerischer und experimenteller Untersuchungen konnte qualitativ und quantitativ gezeigt werden, dass sich die Partikelgrößenverteilung signifikant durch das gewählte Zerstäuberdesigns beeinflussen lässt. Zur Klärung der Fragestellung, ob und unter welchen Bedingungen eine direkte Korrelation zwischen der Spray-Charakteristik und den Partikeleigenschaften besteht, bedarf es jedoch weiterer Forschung. Weiterhin ist unbekannt, wie die verantwortlichen Einzelmechanismen der Partikelbildung von den düsenabhängigen lokalen Synthesebedingungen entlang der Trajektorie beeinflusst werden.Vor diesem Hintergrund widmet sich dieses Forschungsvorhaben dem Ziel, auf Grundlage einer gezielten Variation der Spray-Charakteristik und mithilfe hochauflösender experimenteller und numerischer Methoden ein grundlegendes Verständnis über den Einfluss von lokalen Spray- und Flammenbedingungen auf die Synthesemechanismen zu gewinnen. In diesem Zusammenhang soll quantifiziert werden, wie und in welchem Umfang einzelne düsenabhängige Zerstäubungsprozesse und nachfolgende Tropfen-Flammen-Wechselwirkungen die Bildung der lokalen Reaktions- und Synthesebedingungen beeinflussen. Auf dieser Grundlage soll ein grundlegendes Verständnis über die gegenseitige Sensitivität von Partikelbildungsmechanismen und Sprühflammenmechanismen gewonnen werden. Dabei sollen neue Zerstäuberdesigns eingeführt und genutzt werden, die eine systematische Variation der relevanten Sprayflammenmechanismen durch eine gezielte Manipulation der Spraycharakteristik möglich machen.
Recent Publications
All known publications ...
Download: BibTeX | EndNote XML, Text | RIS |
Journal Article/Contribution to a book
Influence of dispersion gas flow on the spray characteristics and γ-Fe2O3 nanoparticles formation and properties in reference SpraySyn burners
Powder technology 470, 121992 (2025) [10.1016/j.powtec.2025.121992] special issue: "Gas-Phase Synthesis of Functional Nanomaterials : Special issue / Guest Editors: Dr. Christof Schulz, Dr. Stephen Tse"
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Poster
Spectral Analysis of Flame-Spray-Pyrolysis
5. International Workshop on Oxy-Fuel Combustion, Oxyflame 2025, AachenAachen, Germany, 19 Mar 2025 - 20 Mar 2025
[10.18154/RWTH-2025-04682]
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Abstract/Contribution to a conference proceedings
Spectral Analysis of Methane-Assisted Pulverized Solid Fuel Flame
Book of abstracts : 5th International Workshop on Oxy-Fuel Combustion organized by the Collaborative Research Center "Oxyflame", March 19th-20th, 2025 WSA, RWTH Aachen University, Germany / edited by S. Pielsticker, A. Maßmeyer, V. Scherer, H. Pitsch, A. Dreizler, and R. Kneer
5. International Workshop on Oxy-Fuel Combustion, Oxyflame 2025, AachenAachen, Germany, 19 Mar 2025 - 20 Mar 2025
Aachen : RWTH Aachen University 49-50 (2025)
Homepage of book
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Journal Article/Contribution to a book
On the Formation of Carbonaceous By-Product Species in Spray Flame Synthesis of Maghemite Nanoparticles
Applied Sciences 15(6), 3294 (2025) [10.3390/app15063294] special issue: "Synthesis, Characterization and Applications of Metal Oxide Nanoparticles / Special Issue Editors: Dr. Ivana Mitar, Guest Editor; Dr. Anming Hu, Guest Editor; Dr. Ante Prkić, Guest Editor"
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Journal Article
Multiscale simulation of spray and mixture formation for a coaxial atomizer
International journal of multiphase flow 182, 104971 (2024) [10.1016/j.ijmultiphaseflow.2024.104971]
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Journal Article
Maghemite nanoparticles synthesis via spray flame synthesis and particle characterization by hole in a tube sampling and scanning mobility particle sizing (HIAT-SMPS)
Applications in energy and combustion science 17, 100235 (2023) [10.1016/j.jaecs.2023.100235]
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Preprint
On Formation of Carbonaceous Impurities in Flame Spray Synthesis of Maghemite Nanoparticles
45 Seiten (2023) [10.5194/ar-2023-14]
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Journal Article/Contribution to a book
Large eddy simulation of iron oxide formation in a laboratory spray flame
Applications in energy and combustion science 16, 100191 (2023) [10.1016/j.jaecs.2023.100191] special issue: "Gas-Phase Synthesis of Functional Nanomaterials: Fundamental Understanding, Modeling and Simulation, Scale-up and Application / Edited by Christof Schulz, Igor Rahinov"
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Contribution to a book/Contribution to a conference proceedings
Evaluation of the atomization during flame spray pyrolysis by temporal and local tracking of jet and ligament structures
ILASS Europe Meeting : Napoli, 4-7 September : 2023 : proceedings / edited by: Raffaele Ragucci, Marco Marengo, Giancarlo Sorrentino
32. European Conference on Liquid Atomization and Spray Systems, ILASS Europe 2023, NaplesNaples, Italy, 4 Sep 2023 - 7 Sep 2023
[Europa] : ILASS-Europe, Institute for Liquid Atomization and Spray Systems 1-8 (2023)
Files Fulltext
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
Poster
Influence of the dispersion gas flow on the atomization and resulting reaction zone in flame spray pyrolysis
12. Mediterranean Combustion Symposium, LuxorLuxor, Egypt, 23 Jan 2023 - 26 Jan 2023
[10.18154/RWTH-2023-07247]
Files
BibTeX |
EndNote:
XML,
Text |
RIS
All known publications ...
Download: BibTeX | EndNote XML, Text | RIS |