Multiphysikalische Modellierung von Flüssigmetall-Zweiphasenströmungen unter Einfluss elektromagnetischer Felder

Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur Beschreibung und Optimierung von Flüssigmetall-Zweiphasenströmungen in technischen Anwendungen unter Einfluss von elektromagnetischen Feldern. Es werden Methoden zur multiphysikalischen Modellierung entwickelt, welche anhand zweier Anwendungsfälle validiert und daraufhin angewendet werden, um die Prozesseffizienz zu verbessern. Dabei wird im ersten Fall eine mit flüssigem Zinn gefüllte Blasensäule untersucht, in der Methan zur Gewinnung von Wasserstoff kohlendioxidfrei thermisch gespalten wird. Im zweiten Anwendungsfall erfolgt die Untersuchung des Semilevitationsschmelzens im Kaltwandinduktionstiegelofen. Es wird eine thermisch-strömungsmechanisch und elektromagnetisch gekoppelte Betrachtung der entsprechenden Vorgänge durchgeführt, wodurch neben den auftretenden Phänomenen die Optimierungspotentiale der Prozesse aufgezeigt werden.