Direkte numerische Simulation von Düseninnenströmungen und Turbulenzeffekten auf die freie Oberfläche des Strahles

直接数值模拟内部喷嘴流动和射流自由表面上的湍流效应

• 批准号: 5113646
• 负责人: Professor Dr. Milovan Peric
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Schiffstechnik, Meerestechnik und Transportsysteme (ISMT)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Priority Programmes
• 财政年份: 1998
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1997-12-31 至 2002-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5113646?language=en
• 关键词: Direkte; numerische; Simulation; von; seninnenstr

Es ist unumstritten, daß die Turbulenz im Strahl beim Düsenaustritt einen entscheidenden Einfluß auf den Strahlzerfall und letztendlich auf die Zerstäubung hat. Im Rahmen des Schwerpunktprogrammes wird der Einfluß der Düseninnenströmung sowie ihrer Manipulation experimentell untersucht (Professor Tropea und Dr. Beushausen). Hier wird durch direkte numerische Simulation der Düseninnenströmung und des primären Strahlzerfalles ein Beitrag zum besseren Verständnis dieser Vorgänge geleistet. Es wird ein Finite-Volumen-Berechnungsverfahren eingesetzt, das zellenweise lokale Gitterverfeinerung erlaubt und gleichzeitig die Gas- und die Flüssigkeitsströmung berechnet. Die freie Flüssigkeitsoberfläche wird als Sprung in Fluideigenschaften behandelt, wobei die Effekte der Oberflächenspannung berücksichtigt werden (interface capturing Methode). Zusätzlich zu den Erhaltungsgleichungen für die Masse und den Impuls des Fluids wird auch eine Gleichung für Volumenanteil der flüssigen Phase gelöst, welche die Einhaltung der kinematischen Randbedingung an der freien Oberfläche ermöglicht. Kavitation, Verdampfung und Kondensation werden in der ersten Phase nicht berücksichtigt. Durch die Möglichkeit der lokalen Gitterverfeinerung können Grenzschichtmanipulatoren (Querdrähte, Wandrauhigkeiten) und die freie Oberfläche aufgelöst werden. Das Verfahren wurde parallelisiert und ermöglicht somit eine effiziente Lösung von Problemen mit mehreren Millionen Gitterpunkte auf Parallelrechnern und Rechnerclustern.

这是一个不寻常的现象，在Düsenaustritt附近的Strahl中的湍流会对Strahlzerfall产生影响，并会对Zerstäubung产生影响。在Schwerpunktprogrammes Rahmen wird der Einfluenza der Düseninnenströmung sowie ihrer Manipulation experimentell untersucht（特罗佩亚教授和Beushausen博士）。在这里，我们将通过直接数值模拟来模拟Düseninnenströmung和主要的Strahlzerfalles ein Beitrag zum besseren Verständnis dieser Vorgänge geleistet。这将是一个巨大的体积-Berechnungsverfahren eingesetzt，das zellenweise lokale Gitterverfeinerung erlaubt和gleichzeitig气体-和Flüssigkeitsströmung berechnet。自由流场将在流体力学中产生，这是由于Oberflächenspannung berücksichtigt韦尔登（界面捕获方法）的影响。Zusätzlich zu den Erhaltungsgleichungen für die Masse und den Impuls des Fluids wird auch eine Gleichung für Volumenanteil der flüssigen Phase gelöst，welche die Einhaltung der kinematischen Randbedingung an der freien Oberfläche ermöglicht.在第一阶段中，不应有任何的妥协、妥协和妥协。Despite die Möglichkeit der lokalen Gitterverfeinerung können Grenzschichtmanipulatoren（Querdrähte，Wandrauhigkeiten）und die freie Oberfläche aufgelöst韦尔登. Das Verfahren wurde parallelisiert und ermöglicht somit eine effiziente Lösung von Problemen mit mehreren Millionen Gitterpunkte auf Schoolrechnern und Rechnerclustern.