Lehrstuhl für Thermodynamik (LTD)

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

M. Sc. Dominik Schäfer

FB Maschinenbau und Verfahrenstechnik
Lehrstuhl für Thermodynamik
Technische Universität Kaiserslautern
Erwin-Schrödinger-Straße 44
Gebäude 44/554
67663 Kaiserslautern
Tel.: +49(0)631 205-4008
Fax: +49(0)631 205-3835
E-Mail: dominik.schaefer(at)mv.uni-kl.de

Projektbeschreibung

  • Anreicherung an Phasengrenzflächen (ENRICO)

Thermische Trennverfahren, wie Absorption oder Rektifikation, basieren auf dem Stofftransport durch die Grenzschicht zwischen zwei Phasen. Die Modelle zur Beschreibung von Stoff- und Energiebilanzen, die zur Auslegung solcher Anlagen verwendet werden, betrachten dabei oft nur die Konzentrationen der Komponenten im Bulk, nicht jedoch Vorgänge an der Grenzschicht. Molekulare Simulationen und die Dichtegradiententheorie zeigen jedoch, dass es bei vielen technisch relevanten Gemischen zu einer Anreicherung der leichtsiedendenen Komponente an der Grenzschicht kommt. Diese Anreicherung sollte nach dem Fick'schen Diffusionsgesetz einen zusätzlichen Transportwiderstand für den Stofftransport durch die Grenzschicht darstellen. In Molekulardynamischen Simulationsszenarien soll ein Stoffstrom durch eine Phasengrenzschicht gezielt erzeugt werden. Anhand der Simulationsszenarien wird der Einfluss der Anreicherung in der Phasengrenzschicht systematisch untersucht.

  • Entwicklung von Kraftfeldmodellen für komplexe Ionen

Wässrige Elektrolytlösungen spielen eine zentrale Rolle in vielen natürlichen Prozessen und technischen Anwendungen. Die Kenntnis ihrer thermodynamischen Eigenschaften ist somit von großem Interesse. Die Modellierung von Elektrolytlösungen ist aufgrund starker molekularer Wechselwirkungen anspruchsvoll und phänomenologische Modelle sind meist nur für die Bereiche anwendbar, auf die sie an experimentelle Daten angepasst worden sind. Alternativ bietet sich zur Vorhersage thermodynamischer Eigenschaften die Molekulare Simulation an. Ziel ist es bereits bestehende Kraftfeldmodelle komplexer Ionen weiterzuentwickeln. Hierbei soll auch die Anwendbarkeit zur Vorhersage grundlegender thermodynamischer Eigenschaften außerhalb der Randbedingungen, in denen die Kraftfeldmodelle parametrisiert worden sind, untersucht werden.

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Nach Vereinbarung

Veröffentlichungen / Vorträge / Poster

Veröffentlichungen

  • S. Stephan, D. Schaefer, K. Langenbach, H. Hasse: Mass Transfer through Vapour–liquid Interfaces: a Molecular Dynamics Simulation Study, Molecular Physics (2020) e1810798. [doi]

Vorträge

  • D. Schaefer, S. Stephan, K. Langenbach, H. Hasse: Mass Flux Through Vapor-Liquid Interfaces: A Molecular Simulation Study, Thermodynamik-Kolloquium, Web-Conference, 27.-29.09.2021.
  • D. Schaefer, S. Stephan, K. Langenbach, H. Hasse: Mass Flux Through Vapor-Liquid Interfaces: A Molecular Simulation Study, International Workshop on Molecular Modeling and Simulation, Frankfurt am Main, 01.-02.03.2021.
  • S. Stephan, O. Großmann, D. Schaefer, K. Langenbach, H. Hasse: Enrichment of Components at Vapor-Liquid Interfaces: Origin and Influence on Mass Transfer, Thermodynamik Kolloquium 2019, 30.09-02.10.2019, Duisburg.

Poster

  • D. Schaefer, M. Kohns, H. Hasse: Molecular Modeling and Simulation of Aqueous Solutions of Alkali Nitrate Salts (Poster), Thermodynamik-Kolloquium, Web-Conference, 27.-29.09.2021.

Werdegang

10/2011 - 10/2016Bachelorstudium der Bio- und Chemieingenieurswissenschaften an der TU Kaiserslautern
05/2015 - 09/2015Industrieprojekt bei Thyssenkrupp Industrial Solutions AG, Dortmund
05/2016 - 10/2018Masterstudium der Bio- und Chemieingenieurswissenschaften an der TU Kaiserslautern
seit 11/2018Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Thermodynamik (LTD), Technische Universität Kaiserslautern
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