Strömungssimulation

Prof. Dr.-Ing. Christoph Egbers
FG Aerodynamik und Strömungslehre
Fakultät 3

Prof. Dr.-Ing. Heiko Schmidt
FG Numerische Strömungs- und Gasdynamik
Fakultät 3

Strukturbildung und Stabilität in hydrodynamischen Systemen

Insbesondere werden Untersuchungen in rotierenden Systemen, z.B. Taylor-Couette-Systemen, Kugelspalt-Anlagen sowie Rühreranordnungen vorgenommen. Geophysikalisch motivierte Strömungen werden anhand von klassischen Modellen untersucht, z.B. Rayleigh-Bénard-Konvektion in verschiedenen Geometrien, thermisch getriebene Konvektion und Wellen in Zylindern und Kugelschalen. Auch nicht-Newtonsche Flüssigkeiten werden für anwendungsorientierte Probleme, z.B. in der Verfahrenstechnik, in diesen Strömungsgeometrien studiert. Die untersuchten Strömungsprobleme mit geschlossener Geometrie eignen sich besonders für Untersuchungen des laminar-turbulenten Übergangs. Dieser wird mit Hilfe von linearen (Zeitreihen-), aber auch nichtlinearen, sogenannten chaosdynamischen Analysemethoden charakterisiert.  Insbesondere kommen auch Methoden der Bifurkationsanalyse zur Anwendung, um das Verzweigungsverhalten, Hysterese und die Vieldeutigkeit von Lösungen vorherzusagen.

Verwendung finden 3D-Spektralverfahren sowie die Programm-Systeme OpenFoam, EULAG, FLUENT und weitere Verfahren wie lineare und nichtlineare Zeitreihenanalyse, multivariate statistische Verfahren (CEOF, POD, M-SSA).

Mischungsinstabilitäten

In der Strömungsmechanik gibt es zahlreiche Beispiele von Stoffgemischen, bei denen sich unter einem Mischungsprozess höhere Dichten ausbilden als solche, welche die einzelnen Stoffe haben. Ein Beispiel ist z.B. die Verdunstung von Wolkenwasser an der Wolkenobergrenze. Aufgrund der komplexen Zustandsgleichung bildet sich für bestimmte Schichten ein Fluid mit einer höheren Dichte aus. Die Schichtung wird danach instabil und es entwickeln sich typische Rayleigh-Taylor-Wirbel.

Unsere Webseite verwendet Cookies. Diese haben zwei Funktionen: Zum einen sind sie erforderlich für die grundlegende Funktionalität unserer Website. Zum anderen können wir mit Hilfe der Cookies unsere Inhalte für Sie immer weiter verbessern. Hierzu werden pseudonymisierte Daten von Website-Besuchern gesammelt und ausgewertet. Das Einverständnis in die Verwendung der technisch nicht notwendigen Cookies können Sie jeder Zeit wiederrufen. Weitere Informationen erhalten Sie auf unseren Seiten zum Datenschutz.

Erforderlich

Diese Cookies werden für eine reibungslose Funktion unserer Website benötigt.

Statistik

Für den Zweck der Statistik betreiben wir die Plattform Matomo, auf der mittels pseudonymisierter Daten von Websitenutzern der Nutzerfluss analysiert und beurteilt werden kann. Dies gibt uns die Möglichkeit Websiteinhalte zu optimieren.

Name Zweck Ablauf Typ Anbieter
_pk_id Wird verwendet, um ein paar Details über den Benutzer wie die eindeutige Besucher-ID zu speichern. 13 Monate HTML Matomo
_pk_ref Wird benutzt, um die Informationen der Herkunftswebsite des Benutzers zu speichern. 6 Monate HTML Matomo
_pk_ses Kurzzeitiges Cookie, um vorübergehende Daten des Besuchs zu speichern. 30 Minuten HTML Matomo