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Fictitious Boundary Methoden für mehrphasige Strömungsprobleme mit Feststoffpartikeln

固体颗粒多相流问题的虚拟边界法

基本信息

批准号：
210488515
负责人：
Professor Dr. Stefan Turek
金额：
--
依托单位：
Lehrstuhl III: Angewandte Mathematik und Numerik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2012
资助国家：
德国
起止时间：
2011-12-31 至 2015-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/210488515?language=en
关键词：
Fictitious Boundary Methoden mehrphasige Str

项目摘要

In diesem Forschungsprojekt sollen die vorliegenden methodischen Grundlagenarbeiten des Antragstellers zu FEM Techniken für mehrphasige Probleme mit flüssig-flüssig Grenzflächen und zu Fictitious-Boundary Methoden für Feststoffpartikel erweitert werden. Ziel ist es dabei, neü Eulersche Ansätze für partikelbehaftete Strömungen von Patankar, Cottet und Blasco, die ohne explizite Berechnung der hydrodynamischen Kräfte auf der Oberfläche der Partikel auskommen, mit neüntwickelten Level-Set Techniken zur Beschreibung der Grenzfläche, d.h. der Partikeloberfläche, zu kombinieren. Die Vorteile dieser neün Methode sind die Vermeidung der direkten Berechnung der hydrodynamischen Oberflächenkräfte auf den Partikeln, deren (unbekannte) zeitabhängige Positionen in gekoppelter 2-Wege Interaktion mit der umgebenden Strömung stehen. Weiterhin können mit diesem Zugang sowohl bewegliche Grenzflächen (flüssig-flüssig, flüssig-gas) wie auch flüssig-fest Konfigurationen in einem einzigen Code realisiert werden, so dass die hohe Effizienz, Genauigkeit und Flexibilität von modernen Level-Set bzw. Volume-of-Fluid Methoden auch für partikelbehaftete Strömungen genutzt werden können. Auf Anwendungsseite soll das Verhalten von hochkonzentrierten Suspensionsstrahlen in laminaren Umgebungsfluiden bzgl. Clusterbildung und die Herstellung von Suspo-Emulsionen gemeinsam mit Partnern der Verfahrenstechnik untersucht werden.

在这个研究项目中，我们采用了有限元技术中的基本方法来处理带有流动-流动边界的最大应力问题，并采用了虚拟边界方法来处理韦尔登问题。这是一种新的用于Patankar、Cottet和Blasco的局部应力分析的欧拉方法，它解释了局部应力作用下的流体动力学特性，并采用新的水平集技术对局部应力进行了分析。我们要把它做成一个整体。Die Vorteile dieser neün Method sind die Vermeidung der direkten Berechnung der Hydrodynamischen Oberflächenkräfte auf den Partikeln，deren（unkannte）zeitabhängige Positionen in gekoppelter 2-Wege Interaktion with der umgebenden Strömung stehen. Weiterhin können mit diesem Zugang sowohl bewegliche Grenzflächen（flüssig-flüssig，flüssig-gas）wie auch flüssig-fest Konfigurationen in einzigen Code realisiert韦尔登，so dass die hohe Effizienz，Genauigkeit und approbilität von modernen Level-Set bzw.流体体积法也适用于韦尔登产生的局部压力。在层流环境中，高浓度悬浮液的稳定性是不可缺少的。悬浮乳化液的培养和使用与韦尔登技术的合作伙伴密切相关。