ENGINEERINGNET.BE - “Suspensies zijn simpel gezegd vloeistoffen met vaste deeltjes erin die niet oplossen,” aldus hoogleraar Christian Poelma van TU Delft. “Bloed is een bekend voorbeeld, maar ook ongehard beton of industriële slurries vallen hieronder.”
In de industrie worden dergelijke suspensies vaak via pompen en leidingen getransporteerd. Maar hoe de deeltjes zich precies gedragen tijdens dat transport, en welke druk of instellingen nodig zijn om zo’n suspensie gecontroleerd te transporteren of uit te storten, is nog grotendeels onbekend. Dat leidt tot inefficiëntie en veiligheidsrisico’s.
Een belangrijk obstakel is dat het gedrag van suspensies erg complex is omdat het stromingsregime zich tussen laminaire en turbulente stroming bevindt; een onontgonnen gebied. Ook zijn suspensies vaak ondoorzichtig zijn, waardoor de deeltjes moeilijk te lokaliseren en te meten zijn.
In een eerder project ontwikkelde Poelma technieken zoals echografie en MRI om de locatie en snelheid van de deeltjes toch zichtbaar te maken. Deze methoden worden in het nieuwe project toegepast.
Doel van het project is om een model te ontwikkelen dat op basis van experimentele data de viscositeit van diverse suspensies kan voorspellen. Daarmee kunnen pompen nauwkeuriger worden ingesteld, wat leidt tot veiliger en efficiënter transport. “Bestaande modellen zitten er vaak 40-50% naast,” zegt Poelma. “Bedrijven bouwen daarom grote veiligheidsmarges in, wat niet efficiënt is.”
In het project worden verschillende meetmethoden gecombineerd, zoals hogesnelheidscamera’s, echografie en MRI, om een gedetailleerd beeld te krijgen van de deeltjesstroming. Op basis van deze data worden gerichte computersimulaties uitgevoerd die aanvullende informatie opleveren, zoals spanningen, die niet uit de metingen te halen is.
Poelma wil een holistisch model opleveren dat breed toepasbaar is in de industrie. Hij verwacht dat de resultaten direct inzetbaar zijn voor het beter voorspellen van de stroming van suspensies.
Er is aan dit onderzoek een ERC Advanced Grant van 2,5 miljoen euro toegekend.
