Direkte numerische Simulation der turbulenten Strömung in Zerstäubungsdüsen

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Bei der Zerstäubung von Flüssigkeiten mit Hilfe von Turbulenzdüsen (Einstoff-Druckdüsen) zerfällt der austretende Flüssigkeitsstrahl aufgrund der hohen Strahlturbulenz schon kurz nach dem Düsenaustritt. Dieser Zerfall wird maßgeblich von der Turbulenz im Düseninnern bestimmt. Ziel des Forschungsvorhabens ist die direkte numerische Simulation der Turbulenz im Innern von Düsen bis hin zum Austrittsquerschnitt. Die Validierung der Simulationsergebnisse erfolgt anhand der von Walzel experimentell untersuchten 'Einheitshohlkegeldüse'. Damit soll einerseits zum Verständnis der für die Turbulenz verantwortlichen Mechanismen in einfachen Düsengeometrien beigetragen und andererseits mögliche stromaufwärtige Randbedingungen für die Untersuchung des turbulenten Strahlzerfalls, z.B. Stabilitätstheorien, bereitgestellt werden.