Spraysimulation - Zur verfahrenstechnischen Modellierung und numerischen Simulation von Sprayprozessen am Beispiel des Sprühkompaktierens von Metallen

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Der Stellenwert numerischer Modelle und Simulationsverfahren für die Auslegung oder Optimierung technischer Prozesse hat rapide zugenommen. Hierfür gibt es drei miteinander direkt verwobene Gründe:- Auf der einen Seite erhöht sich die Leistungsfähigkeit der verwendeten Rechnersysteme fortlaufend;- auf der anderen Seite erfährt insbesondere die Entwicklung mathematischer Modelle zur Beschreibung physikalischer Vorgänge (z.B. turbulenter Austausch- und Transportvorgänge in Strömungen) eine zunehmend tiefere Durchdringung.- Schließlich trägt auch die Entwicklung numerischer Verfahren zur Effizienzsteigerung von Simulationsrechnungen erheblich bei.Mit der vorliegenden Arbeit wird der Versuch einer Einführung in die Modellierung und numerische Simulation eines verfahrenstechnischen Prozesses am Beispiel der Simulation eines Sprayprozesses unternommen. Das Sprühkompaktieren von Metallen ist ein idealer und typischer Stellvertreter für ein komplexes Sprayverfahren; die das Sprühkompaktieren beschreibenden Teilprozesse lassen sich auf eine Vielzahl anderer Zerstäubungsprozesse übertragen. Sukzessive werden in der Arbeit die physikalischen Teilmodelle und deren Implementierung in ein numerisches Gesamtmodell vorgestellt und die Resultate für die Teilprozesse am Beispiel der Sprühkompaktierung von Metallen nach dem derzeitigen Kenntnisstand diskutiert.