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Experimentelle und numerische Untersuchungen des Übergangs zur Turbulenz in einem Ringkanal mit wandparallelem axialem Magnetfeld

轴向磁场平行于壁的环形通道中湍流转变的实验和数值研究

基本信息

批准号：
106802666
负责人：
Privatdozent Dr. Thomas Boeck
金额：
--
依托单位：
Institut für Technische Thermodynamik (Stuttgart)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2009
资助国家：
德国
起止时间：
2008-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/106802666?language=en
关键词：
Experimentelle und numerische Untersuchungen des

项目摘要

Die Anfachung oder Unterdrückung von Turbulenz in elektrisch leitfähigen Fluiden unter Magnetfeldeinfluss spielt bei zahlreichen Anwendungen in der Metallurgie sowie in der Halbleitereinkristallzüchtung eine wichtige Rolle, beispielsweise beim elektromagnetischen Bremsen. Der Turbulenzübergang in magnetohydrodynamischen (MHD) Kanalströmungen wurde deshalb in den Jahren 2001 bis 2008 unter maßgeblicher Beteiligung beider Antragsteller untersucht. Bisherige Experimente liefern allerdings kaum Informationen über die Strömungsstrukturen. Ein ebenso gravierender Mangel der eigenen numerischen Vorarbeiten ist die Vernachlässigung von Seitenwänden mit deren speziellen MHD-Grenzschichten. Diese Einschränkungen sollen im Rahmen des vorliegenden Projekts überwunden werden. Dazu erfolgen in enger wechselseitiger Kopplung Flüssigmetallexperimente in einem Ringkanal im axialen, homogenen Magnetfeld und hochaufgelöste Simulationen derselben Geometrie unter Berücksichtigung des endlichem Krümmungsradius und der Deckflächen. In den Experimenten sollen eigene numerische Vorhersagen zum subkritischen Turbulenzübergang mit wandparallelem Magnetfeld und zur großskaligen Intermittenz als Erscheinungsform der Turbulenz erstmalig geprüft werden. Die Simulationen gestatten die Variation der im Experiment konstant gehaltenen Parameter Aspektverhältnis, Krümmungsradius und elektrische Leitfähigkeit der Seitenwände, wodurch deren Einfluss auf die Strömungszustände und Strukturen erfasst werden kann. Das Projekt ist durch enge Kooperation mit Prof. Zikanov (U Michigan, USA) auf numerischem und mit Prof. Ben Wen Li (Northeastern Univ. Shenyang, China) auf experimentellem Gebiet gekennzeichnet. Für diese Kooperationsbeziehungen werden speziell Mittel beantragt.

德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国磁流体动力学中的湍流动力学研究<e:2> (MHD) Kanalströmungen研究进展与进展，2001,2008 . unter maßgeblicher Beteiligung beider Antragsteller untersucht。比舍里格生命过敏症实验研究<s:1>她的死亡Strömungsstrukturen。[2][1][1][1][1][1][1][1][1][1][1]。Diese Einschränkungen sollen im Rahmen des vorliegenden Projekts <e:1> berwunden werden。[3]在德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国德国。In den Experimenten soleneneigene numerische Vorhersagen zum subkritischen turbulenschenschen <e:1> bergangm wandeleelem magnetic field and zur grostaligen间歇性地研究了Erscheinungsform der turbulenstmaligen。模具仿真gestaten模具变型试验常数gehaltenen参数Aspektverhältnis， kr<s:1> mmungsradius und elektrische Leitfähigkeit der Seitenwände, wurdurch deren Einfluss auf Die Strömungszustände and Strukturen erfast werden kann。由Zikanov教授（美国密歇根大学）与李文本教授（中国东北大学沈阳分校）合作完成的项目。(1)“合作”（Kooperationsbeziehungen werden speziell Mittel beantragt）