Ziele und Inhalt

Die Studierenden können:

• Die Grundgleichungen der Strömungsmechanik beschreiben und anwenden
• Die Verfahren zur Berechnung turbulenter Strömungen erläutern und auswählen
• Die Arbeitsweise numerischer Lösungsverfahren erklären
• Die numerischen Methoden und Modelle, auf denen gängige CFD Software basiert, beurteilen
• Verschiedene Methoden zur Charakterisierung von Sprays beurteilen und anwenden
• Die Verfahren zur Berechnung der Flüssigkeitszerfalls anwenden
• Methoden und Modelle zur Berechnung von Mehrphasenströmungen analysieren und bewerten
• Reagierende Strömungen und zugehörige Modelle beschreiben und anwenden

Die Vorlesung richtet sich an Studenten und Doktoranden des Maschinenbaus und des Chemieingenieurwesens, die sich einen Überblick über die numerischen Methoden verschaffen möchten, auf denen gängige CFD Software basiert. Vorgestellt werden sowohl Methoden für reagierende einphasige Gasströmungen als auch für zweiphasige Strömungen, wie sie typischerweise in Gasturbinen und Verbrennungsmotoren vorkommen, die mit Flüssigbrennstoffen betrieben werden.

1. Einphasenströmungen: Grundgleichungen der Strömungsmechanik, Turbulenz: DNS, LES, RANS, Finite-Volumen Verfahren, Numerische Löser.
2. Zweiphasenströmungen: Grundlagen der Zerstäubung, Charakterisierung von Sprays, Numerische Berechnungsverfahren der Tropfenbewegung; Numerische Berechnungsverfahren des Strahlzerfalls (VoF, SPH), Numerische Berechnungsverfahren des Sekundärzerfalls, Tropfenverdunstungsmodelle.
3. Strömung mit Reaktion: Verbrennungsmodelle, Einzeltropfenverbrennung, Sprayverbrennung

Keine.

Präsenzzeit: 21 h
Selbststudium: 42 h

Vorlesungsskript