Navigationsmenü

• Informationen
• Ministerium
• Kindergarten und
  -tagespflege
• Bildung
• Wissenschaft
  • Hochschulen
  • Hochschulentwicklung
    und -planung
  • Zukunftsinitiative
    Exzellentes Thüringen
  • Studieren in Thüringen
  • Forschung
    • Akteure der Thüringer Forschungslandschaft
    • Forschungsstrategie der Thüringer Landesregierung
    • Forschungsförderung des Freistaats Thüringen
    • Überregionale Forschungsförderung
    • Bundesbericht Forschung und Innovation 2008
  • Berufsakademien
  • Hochschulrecht
• Kulturportal
• Kirchen
• EU und Internationales

Inhalt

Preis für Angewandte Forschung

Thüringer Forschungspreis 2006 in der Kategorie "Angewandte Forschung"

"Angewandte Forschung" (I)

"Entwicklung eines berührungslosen Strömungsmessverfahrens für Hochtemperaturschmelzen"

Prof. Dr. rer. nat. habil. André Thess
Prof. Dr. rer. nat. habil. Yuri Kolesnikov
Priv.-Doz. Dr.-Ing. habil. Christian Karcher
Dr. rer. nat. Eygeny Votyakov

Technische Universität Ilmenau
Fachgebiet Thermo- u. Magnetofluiddynamik


Zuverlässig und wartungsfrei surren Durchflussmesser in Tausenden Benzin-Zapfsäulen und Millionen von Wasseruhren vor sich hin. Unscheinbare Flügelräder zeigen den genauen Verbrauch des kostbaren Nasses an. Gießereifachleute träumen - nicht erst seit explodierenden Rohstoffpreisen - von Durchflussmessern, die auch für Metallschmelzen einsetzbar sind. Doch gibt es kein Material, das auf Dauer einer 1500 Grad heißen Stahlschmelze widerstehen kann.
Einem Wissenschaftlerteam der TU Ilmenau unter Leitung von Professor André Thess ist es erstmalig gelungen, ein berührungsloses Flügelrad für die Durchflussmessung in Metallschmelzen zu entwickeln. Das Ilmenauer Messverfahren geht auf die Beobachtung des schwedischen Nobelpreisträgers Hannes Alfvén zurück, dass sich eine Magnetfeldlinie geringfügig verbiegt, sobald sie die Strömung eines flüssigen Metalls kreuzt. Gleichzeitig übt die Feldlinie auf ihren Ursprungspunkt - zum Beispiel einen Permanentmagneten - eine winzig kleine sogenannte Lorentzkraft aus. Die Feldlinie wirkt wie ein Tasthaar am Schnurrbart eines Katers. Den Ilmenauer Wissenschaftlern ist es gelungen, diese Kraft zu messen und mit ihr ein Flügelrad (Bild 1) anzutreiben, dessen Drehzahl linear mit der Strömungsgeschwindigkeit der Schmelze anwächst. Die magnetischen Tasthaare besitzen gegenüber mechanischen Sensoren eine Reihe von Vorteilen: Sie halten beliebig hohen Temperaturen stand, verschleißen nicht und können zentimeterdicke Wände mühelos durchdringen. Das zum Patent angemeldete Ilmenauer Verfahren hat sich nicht nur im Labor bewährt, sondern bereits in Form eines Lorentzkraft-Anemometers auch in einem Aluminiumschmelzwerk (Bild 2) seine Feuertaufe bestanden.
Das an der Technischen Universität Ilmenau entwickelte Messverfahren stellt eine beachtliche Erweiterung der bisherigen Messtechnikentwicklungen zur quantitativen Erfassung von Strömungen von Flüssigkeiten und Gasen dar. Strömungsvorgänge, wie sie sich beim Schmelzen und Erstarren von Metallen einstellen, werden durch die in Ilmenau erfolgte Entwicklung quantitativen Untersuchungen zugänglich gemacht. Damit sind neue Impulse für Teilgebiete der Metallurgie schon heute vorhersehbar.
Das Messverfahren wurde im Rahmen der DFG-Forschergruppe „Magnetofluiddynamik: Strömungsbeeinflussung und Strömungsmessung in elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten“ entwickelt. In der Forschergruppe untersuchen Wissenschaftler aus 5 Fachgebieten die Kraft- und Heizwirkung elektromagnetischer Felder auf Flüssigmetall- und Glasschmelzen.


Laudatio:
Prof. Dr. Dr. h.c. Franz Durst
Friedrich-Alexander-Universität Erlangen- Nürnberg
Lehrstuhl für Strömungsmechanik

 Laudatio zum Forschungspreis 2006 in der Kategorie "Angewandte Forschung" I
Größe: 24862 Bytes