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Author: Scaar, Holger ×

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    Experimente zum Partikelfluss an einer neu entwickelten Geometrie für Dächerschachttrockner
    (Darmstadt : KTBL, 2014) Weigler, Fabian; Franke, Georg; Scaar, Holger; Mellmann, Jochen
    Um große Mengen an Körnerfrüchten über einen längeren Zeitraum lagerfähig zu machen, werden weltweit zunehmend Dächerschachttrockner (DST) eingesetzt. Trocknereinbauten, die ungünstig konstruiert oder angeordnet sind, können eine breite Verweilzeitverteilung des zu trocknenden Gutes verursachen. Dadurch kommt es lokal zu unterschiedlichen Trocknungsbedingungen, die zu einer inhomogenen Trocknung und damit zu einem erhöhten spezifischen Energieverbrauch, zu wirtschaftlichen Verlusten und zu Qualitätseinbußen führen. Mit dem Ziel der Sicherung der Produktqualität und der Steigerung der Energieeffizienz wurde daher eine neuartige Apparategeometrie entwickelt. Um das traditionelle Design mit der neu entwickelten Geometrie hinsichtlich der Partikeldurchströmung vergleichen zu können, wurden Durchflussversuche am Modellgut Weizen mit eingefärbten Körnern als Tracerpartikel im Technikumsmaßstab durchgeführt.
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    Numerische Berechnung von Partikel- und Luftströmung in einem Dächerschachttrockner
    (Darmstadt : KTBL, 2012) Weigler, Fabian; Mellmann, Jochen; Scaar, Holger
    Dächerschachttrockner werden weltweit in der Landwirtschaft zur Trocknung verschiedenster Getreidearten sowie Mais und Reis eingesetzt. Im Vergleich zu anderen Trocknungsverfahren weist das Trocknen in Dächerschachttrocknern noch ein deutliches Potenzial zur Steigerung der Energieeffizienz auf. Der vergleichsweise hohe Primärenergieverbrauch wird überwiegend durch ungleichmäßige Trocknung hervorgerufen, die sich weniger auf Ursachen wie eine mangelhafte Trocknerregelung als auf ein ungünstiges Trocknerdesign und unzureichende Isolierung zurückführen lässt. Zur Optimierung der verarbeitenden Prozesse in agrartechnischen Anlagen werden immer häufiger numerische Methoden angewendet. Ein hohes Potenzial zur Effizienzsteigerung von Dächerschachttrocknern bietet die Optimierung der Trocknergeometrie. Im Folgenden werden die Methoden der Computational Fluid Dynamics (CFD) und der Diskreten-Elemente-Methode (DEM) verwendet, um den aktuellen Stand der Technik numerisch zu untersuchen.
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    Untersuchung der Trocknungsluftströmung an einer neu entwickelten Geometrie für Dächerschachttrockner
    (Darmstadt : KTBL, 2016) Scaar, Holger; Weigler, Fabian; Franke, Georg; Mellmann, Jochen
    Der Dächerschachttrockner wurde in den letzten Jahren hinsichtlich der Trocknungseffizienz, Regelungstechnik und Leistungssteigerung vielfach analysiert. Dennoch besteht erheblicher Optimierungsbedarf bezüglich Energieeffizienz und Gleichmäßigkeit der Trocknung. Zur Analyse des spezifischen Energieverbrauchs und der Homogenität des Trocknungsprozesses wurden thermodynamische Prozesszustände anhand der konventionellen Trocknergeometrie numerisch und experimentell analysiert. Aus den gewonnenen Ergebnissen wurde eine neue Trocknergeometrie entwickelt, mit der eine deutliche Effizienzsteigerung erreicht werden soll. Wie die strömungsmechanische Analyse des ersten Designentwurfs ergab, ist weiterer Entwicklungsbedarf bis zur Praxisüberführung erforderlich. Während im Kernflussbereich in der Trocknermitte gleichmäßige Strömungsbedingungen nachgewiesen werden konnten, ist die Konstruktion in den wandnahen Bereichen zu optimieren.
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    Measuring device for air speed in macroporous media and its application inside apple storage bins
    (Basel : MDPI, 2018) Geyer, Martin; Praeger, Ulrike; Truppel, Ingo; Scaar, Holger; Neuwald, Daniel A.; Jedermann, Reiner; Gottschalk, Klaus
    In cold storage facilities of fruit and vegetables, airflow is necessary for heat removal. The design of storage facilities influences the air speed in the surrounding of the product. Therefore, knowledge about airflow next to the product is important to plan the layout of cold stores adapted to the requirements of the products. A new sensing device (ASL, Air speed logger) is developed for omnidirectional measurement of air speed between fruit or vegetables inside storage bins or in bulk. It consists of four interconnected plastic spheres with 80 mm diameter each, adapted to the size of apple fruit. In the free space between the spheres, silicon diodes are fixed for the airflow measurement based on a calorimetric principle. Battery and data logger are mounted inside the spheres. The device is calibrated in a wind tunnel in a measuring range of 0–1.3 m/s. Air speed measurements in fruit bulks on laboratory scale and in an industrial fruit store show air speeds in gaps between fruit with high stability at different airflow levels. Several devices can be placed between stored products for determination of the air speed distribution inside bulks or bin stacks in a storage room.