CAUSC
Cavitation and Ultra-Sonic Cleaning
Ultraschallreinigungssysteme verwenden Schwingungserzeuger in einem Flüssigkeitstank, um stehende Wellen zu erzeugen, die effektiv kleine Verunreinigungen von in das Bad eingetauchten Bauteilen entfernen. Diese Wellen erzeugen Druckfelder, die Gas- oder Dampfblasen in der Nähe der Oberflächen der Bauteile anregen und so den Reinigungsprozess verbessern. Unsere Forschung konzentriert sich auf das umfassende Verständnis und die Optimierung des Reinigungsmechanismus durch die Untersuchung verschiedener Parameter wie Frequenz, Intensität und Tankdesign. Dafür nutzen wir den modernen und differenzierbaren kompressiblen Strömungslöser JAX-Fluids (https://github.com/tumaer/JAXFLUIDS). Dies ermöglicht es uns, die Skalentrennung zwischen Kavitationsdynamik und Prozessgrößen zu überbrücken, was zu präziseren numerischen Simulationen und verbesserten Reinigungsvorhersagen führt. Die Hauptziele beinhalten die Untersuchung fortschrittlicher numerischer Methoden zur Modellierung von Ultraschallreinigungsprozessen. Darüber hinaus werden neue numerische Modelle implementiert und anhand analytischer Lösungen und experimenteller Daten validiert. Abschließend werden physikbasierte und datengetriebene Modelle maschinellen Lernens entwickelt, um zentrale physikalische Prozesse in der Ultraschallreinigung effizient vorherzusagen.
Ergebnisse
Leitung des Forschungsprojekts
- Nikolaus A. Adams
- Brett Rosenthal
Forschende
- Alexander Bußmann
- Yu Jiao
- Oliver Messe