Die Zerstäubung von Flüssigkeiten ist von fundamentaler Bedeutung für eine Vielzahl technischer Prozesse. Das Anwendungsspektrum umfasst medizinische und landwirtschaftliche Sprays, die Lackiertechnik, Verbrennungsprozesse und viele mehr. Die Kontrolle über Tropfenverteilung und Tropfendurchmesser, Öffnungswinkel und Eindringtiefe ist dabei ein entscheidender ökologischer und ökonomischer Faktor. Auf Grund der hohen Komplexität der physikalischen Mechanismen sind numerische Berechnungsverfahren ein wichtiges Werkzeug bei der Auslegung von Zerstäubern oder Einspritzsystemen. Die Simulation solcher Vorgänge hat allerdings auch heute noch zwei Schwachstellen. Zum einen ist die Mehrzahl der technischen Strömungen turbulent und die damit verbundenen Lösung der Navier-Stokes Gleichungen entsprechend komplex. Zum anderen ist speziell der Primärzerfall, also die Desintegration des Flüssigkeitsstrahls in Düsennähe, trotz intensiver Forschungsanstrengungen noch nicht ausreichend verstanden und kann insbesondere nicht zuverlässig vorhergesagt werden. Die Large-Eddy Simulation (LED) stellt ein Turbulenzmodell dar, welches das Potenzial besitzt den Primärzerfall mit guter Genauigkeit zu beschreiben. Bei der Herleitung der LES gefilterten zweiphasigen (flüssig-/gasförmig) Navier-Stokes Gleichungen treten allerdings Terme auf, deren Modellierung in der Literatur noch weitestgehend offen ist. Das Ziel des Vorhabens ist daher die Etablierung eines LES-basierten Berechnungswerkzeuges für die Simulation des Primärzerfalls unter technisch relevanten Bedingungen.    «

Die Zerstäubung von Flüssigkeiten ist von fundamentaler Bedeutung für eine Vielzahl technischer Prozesse. Das Anwendungsspektrum umfasst medizinische und landwirtschaftliche Sprays, die Lackiertechnik, Verbrennungsprozesse und viele mehr. Die Kontrolle über Tropfenverteilung und Tropfendurchmesser, Öffnungswinkel und Eindringtiefe ist dabei ein entscheidender ökologischer und ökonomischer Faktor. Auf Grund der hohen Komplexität der physikalischen Mechanismen sind numerische Berechnungsverfahren...    »