Institute of Particle Process Engineering

M.Sc. Fabian Krull

Office address

Gottlieb-Daimler-Straße 44 / Room 464
67663 Kaiserslautern

Phone: +49 (0)631 205 2416
Fax: +49 (0)631 205 3055
E-Mail: fabian.krull[at]mv.uni-kl.de

 

Responsibilities at the institute: 

Research topics

    Main Research Project:

    “Spreading of granular pastes: from the particle to end use properties”


    Granular pastes as highly concentrated particle suspensions, such as gypsum pastes and fresh concretes, play an important role  in  the  manufacturing  of  different  products  in  the  construction,  chemical  and  food  industries. Becauseof  complex rheological properties of these materials problems by transport and dosage often occur.One possibility to optimize the flow  behavior  of  the  pastes  is  to  apply  mechanical  vibration for  targeted  control  of  their  viscosity.  In  the  cooperation project  with  our  partners  at  the  University  of  Nancy  (France),  we  will  combine  the  experimental  and  numerical  tools  to investigate the flow behaviour of granular pastes under influence of vibration. This can be used for the optimization of the transport bahaviour of granular pastes.
     

    Publications / Proceedings:

    Peer reviewed:

    • Elsayed, O., Kirsch, R., Krull, F., Antonyuk, S., and Osterroth, S.: Pore-scale simulation of the interaction between a single water droplet and a hydrophobic wire mesh screen in diesel, Fluids 6 (9), (2021), 319 doi.org/10.3390/fluids6090319
    • Hesse, R.; Krull, F.; Antonyuk, S.: Experimentally Calibrated CFD-DEM Study of Air Impairment during Powder Discharge for Varying Hopper Configurations, Powder Technology 372 (2020), 404-419doi.org/10.1016/j.powtec.2020.05.113
    • Hesse, R.; Krull, F.; Antonyuk, S.: Prediction of random packing density and flowability for non-spherical particles by deep convolutional neural networks and Discrete Element Method simulations, Powder Technology 393 (2021), doi.org/10.1016/j.powtec.2021.07.056
    • Krull, F., Mathy, J., Breuninger, P., Antonyuk, S.: Influence of the surface roughness on the collision behavior of fine particles in ambient fluids, Powder Technology (2021) https://doi.org/10.1016/j.powtec.2021.06.051.
    • Breuninger, P., Krull, F., Huttenlochner, K., Müller-Reno, C., Ziegler, C., Merz, R., Kopnarski, M., Antonyuk, S.: Microstructuring of steel surfaces via cold spraying with 316L particles for studying the particle-wall collision behavior, Surface and Coatings Technology (2019), doi.org/10.1016/j.surfcoat.2019.125054
    • Weis, D., Krull, F., Mathy, J., Evers, M., Thommes, M., Antonyuk, S.: A contact model for the deformation behaviour of pharmaceutical pellets under cyclic loading;Advanced Powder Technology (2019), doi.org/10.1016/j.apt.2019.07.026
    • Breuninger, P., Krull, F., Buhl, S., Binder, A., Merz, R., Kopnarski, M., Sachweh, B., Antonyuk, S.: Microstructuring of Titanium Surfaces with Plasma Modified Titanium Particles by Cold Spraying; Particuology, (Accepted August 2018)
    • Krull, F., Hesse, R., Breuninger, P., Antonyuk, S.: Impact behaviour of microparticles with microstructured surfaces: Experimental study and DEM simulation, Chemical Engineering Research and Design, doi.org/10.1016/j.cherd.2018.05.033
    • Breuninger, P., Weis, D., Behrendt, I., Grohn, P., Krull, F., Antonyuk, S.: CFD-DEM simulation of fine particles in a spouted bed apparatus with a Wurster tube, Particuology (2018), accepted, https://doi.org/10.1016/j.partic.2018.03.015.
    • Gelhausen, M. G., Lenz, D., Krull, F., Korkmaz, V., Agar, D. W.: 3D Printing for Chemical Process Laboratories II: Measuring Liquid-Solid Mass Transfer Coefficients, Chemical Engineering and Technology 41 (2018), doi.org/10.1002/ceat.201700295

    Conference

    • Krull, F., Breuninger, P. Antonyuk, S.: Dynamic interactions of polystyrene particles with microstructured surface manufactured by cold spray, International Conference on Micromechanics of Granular Media (Powders & Grains 2017), Proceedings, https://doi.org/10.1051/epjconf/201714013011
    • Breuninger, P., Krull, F., Antonyuk, S.: Manufacturing and characterization of particle structured 1.4571 surfaces with an adapted cold spray method; SMT31; Mons, Belgien, 5-7.7.2017

    Presentations

    • Krull, F., Marouazi, G., Kiesgen De Richter, S.,  Antonyuk, S.: An in-depth analysis of particle piles under vibration using the discrete element method, CHISA 2022, Prague 21.08.2022-25.08.2022
    • Krull, F., Marouazi, G., Kiesgen De Richter, S.,  Antonyuk, S.: Spreading behaviour of particle piles under vibration: Experiments and DEM simulations, WCPT 9, Madrid, 18.09.2022-22.09.2022
    • Hesse, R., Krull, F., Antonyuk, S.: Modeling and DEM simulation of high stress compaction for cohesive powders with elastic-plastic contact behavior, WCPT 9, Madrid, 18.09.2022-22.09.2022
    • Antonyuk, S., Krull, F.: Simulation of solid-liquid separation processes: Challenges in modeling and experimental validation, FILTECH 2022, Köln 08.03.2022-10.03.2022
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Influence of the surface structure on the fluid displacement during fine particle collision, PARTEC 2019, Nürnberg 09.04.2019-12.04.2019
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Dynamische Wechselwirkungen von Partikeln und Tropfen mit strukturierten Bauteiloberflächen, 8. Plenarversammlung SFB926, Kirchheimbolanden, 29.11-30.11.2018
    • Krull, F., Antonyuk, S.: A novel approach to determine the rotation of spherical micro particles after collision with rough surfaces, 9th International Conference for Conveying and Handling of Particulate Solids, London 10.09.2018-14.09.2018
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Impact Behaviour of Microparticles on Component Surfaces Considering the Micro-Topography: Experiment and DEM Simulation, WCPT8, Orlando 23.04.2018-26.04.2018
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Dynamic Interactions of Particles and Droplets with Structured Component Surfaces, MICOS 2018, Kaiserslautern 20.03.2018-21.03.2018
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Dynamische Wechselwirkungen von Partikeln und Tropfen mit strukturierten Bauteiloberflächen, 7. Plenarversammlung SFB926, Kirchheimbolanden, 23.11-24.11.2017
    • Krull, F., Deshpande, R.: Stoßverhalten von Partikeln: Partikel-Oberfläche-Wechselwirkungen, Tag der Verfahrenstechnik, Kaiserslautern, 16.10.2017
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Investigation of Energy Dissipation during Particle Collisions with Microstructured Component Surfaces, Reliable Flow of Particulate Solids (RELPOWFLO V), Skien, Norwegen 13.06-15.06.2017
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Dynamische Wechselwirkungen von Partikeln und Tropfen mit strukturierten Bauteiloberflächen, 6. Plenarversammlung SFB926, Asselheim, 24.11-25.11.2016
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Einfluss der Bauteiloberflächenstrukturierung auf das Stoßverhalten von Partikeln, ProcessNet Jahrestagung, Aachen, 12.09.-15.09.2016

    Poster:

    • Krull, F., Antonyuk, S.: Entwicklung einer Methode für die Markierung von sphärischen Mikropartikeln zur Rotationsbestimmung, Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppen Agglomerations- und Schüttguttechnik 2018, Neuss 13.03.2018-15.03.2018
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Impact behaviour of microparticles with microstructured surfaces: Experimental study and DEM simulation, 10th WCCE Joint-Event-PARMAT, Barcelona, Spanien, 01.10.-05.10.2017
    • Krull, F., Breuninger, P., Antonyuk, S.: Dynamic Interactions of Polystyrene Particles with Microstructured Surface Manufactured by Cold Spray, 8th International Conference on Micromechanics of Granular Media (Powder and Grains), Montpellier, Frankreich, 03.07.-07.07.2017
    • Krull, F., Antonyuk, S.: Einfluss der Morphologie von additiv gefertigten Oberflächen auf das Stoßverhalten von Partikeln, Jahrestreffen der ProcessNet Fachgruppen Agglomerations- und Schüttguttechnik 2017, Bruchsal 13.02-14.02.2017
    • Krull, F., Antonyuk S.: Dynamic Interactions of Particles and Droplets with Structured Component Surfaces, International Conference on Microscale Morphology of Component Surfaces 2016, Kaiserslautern 20.10-21.10.201

    Supervised Scientific Projects:

    BA: Bachelor thesis; DA: Diploma thesis; MA: Master thesis; PA: Projekt work; SA; Study project; TA: Teamwork

    • Einfluss der Mikrostruktur von Titanoberflächen auf das Stoßverhalten feiner Partikel in verschiedenen Fluiden (BA)
    • Oberflächenmodifikation feindisperser Partikeln mittels Suspensionsverfahren (TA)
    • Experimentelle Untersuchung des Stoßverhaltens pharmazeutischer Pellets mittels Hochgeschwindigkeitskameraaufnahmen (PA)
    • Validierung einer Methodik zur Markierung sphärischer Mikropartikeln (PA)
    • Impact behaviour of micro droplets with microstructured surfaces (Forschungspraktikum)
    • Versuchsaufbau für die Schlierenfotografie und Kontaktwinkelmessung (SA)
    • Implementierung realer Oberflächen in OpenFOAM (BA)
    • Experimentelle Untersuchung der Trocknungsrate von Wasser bei der Variation verschiedener Parameter des Coatingprozesses von feinsten Partikeln (SA)
    • Validierung einer Methodik zur Markierung sphärischer Mikropartikeln (SA)
    • Dynamic interactions of droplets with micsrostructured surfaces (MA)
    • Inbetriebnahme eines Drop-on-Demand Piezomikrotropfengenerators mit chemisch hydrophob modifizierten Kanülen und Charakterisierung des Tropfenabrisses mittels Hochgeschwindigkeitsaufnahmen (MA)
    • CFD-Simulation der dynamischen Wechselwirkungen eines Tropfens mit Bauteiloberflächen (BA)
    • Funktionalisierung von Edelstahloberflächen durch Galvanisierung unter Berücksichtigung der Mikrostruktur (FA)
    • Konstruktion, Aufbau und Inbetriebnahme einer Versuchskammer für Partikelstoßversuche (SA)
    • Determination of the rotation of spherical microparticles (Forschungspraktikum)
    • Experimentelle Untersuchungen zum Stoßverhalten pharmazeutischer Pellets während des Sphäronisationsprozesses (BA)
    • CFD-DEM gekoppelte Simulation der rheologischen Eigenschaften von hochkonzentrierten Suspensionen (MA)
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