Numerical simulation of vortex breakdown in turbulent flow

Mit Hilfe numerischer Lösungen der Navier-Stokes-Gleichungen sollen touchente，instationäre，dreidimensionale Strömungen in drallallfteten Reflections kulationsgebieten- in der Wirbeldynamik auch als aufgeplatzte Wirbel bezeichnet - simuliert韦尔登.数值模拟的Strömung sollen一个分析的Aufplatzmechanismus和Aufplatzform sowie的相互作用zwischen的基础上strömung和dem aufplatzenden Wirbel ermöglichen。在韦尔登中，在管道内的压力梯度韦尔登中，压力梯度和轴向扩散器之间存在间隙。尤伯杯Escherschnitt soll一个有可变Drall eintreten的Rohrströmung。在一个用于Strömungen mehrerer的Lösung的Erweiterung Spezies sollen Mischungsvorgänge之后，通过这些Wirbelaufplatzen verstärkt韦尔登，用于同轴Strömungen，它就像它们在Brennkammern auftreten中一样，被释放韦尔登。Dabei soll der interneren Rohrströmung ein Drall überlagert韦尔登，so dahnesich weiter stromab ein Aufplazzen der abeltagfteten Strömung einstelt.在湍流模型中，雷诺数的影响是基本的，但它只能通过对平面上的气流进行数值模拟来实现，而只能通过对大涡量的直接韦尔登进行数值模拟来实现。Ansätze versedener Approximationsordnung sollen zur Formulierung der Eschömrandbedingungen verwendet韦尔登，pronend mit zufallsvertelten Schwankungen，bis zu Näherungslösungen der Navier-Stokes-Gleichungen.模拟与实验平行，内部实验室可以通过实验进行研究。Darin ist eine Vermessung des Strömungsfeldes vorgesehen，so daisine gegenseitige Überprüfung von experimentellen und numerischen Ergebnissen möglich ist.

Mit Hilfe numerischer Lösungen der Navier-Stokes-Gleichungen sollen turbulente, instationäre, dreidimensionale Strömungen in drallbehafteten Rezirkulationsgebieten - in der Wirbeldynamik auch als aufgeplatzte Wirbel bezeichnet - simuliert werden. Die numerischen Simulationen der Strömung sollen eine Analyse des Aufplatzmechanismus und der Aufplatzform sowie der Interaktion zwischen der turbulenten Grundströmung und dem aufplatzenden Wirbel ermöglichen. Zunächst sollen Untersuchungen in Wirbelrohren durchgeführt werden, bei denen mittels Konfusor und Diffusor axiale Druckgradienten erzeugt werden. Über den Einströmquerschnitt soll eine turbulente Rohrströmung mit variablem Drall eintreten. Nach einer Erweiterung der Lösung für Strömungen mehrerer Spezies sollen Mischungsvorgänge, die durch das Wirbelaufplatzen verstärkt werden, für koaxiale Strömungen, ähnlich wie sie in Brennkammern auftreten, untersucht werden. Dabei soll der inneren Rohrströmung ein Drall überlagert werden, so daß sich weiter stromab ein Aufplatzen der wirbelbehafteten Strömung einstellt. Da Turbulenzmodelle, die auf Reynolds gemittelten Erhaltungsgleichungen basieren, bisher nur mit wenig Erfolg zur Simulation von aufplatzenden Wirbeln eingesetzt wurden, sollen in diesem Forschungsprojekt mit Hilfe von Grobstruktursimulationen die großen turbulenten Schwankungen direkt simuliert werden. Ansätze verschiedener Approximationsordnung sollen zur Formulierung der Einströmrandbedingungen verwendet werden, beginnend mit zufallsverteilten Schwankungen, bis zu Näherungslösungen der Navier-Stokes-Gleichungen. Die Simulationen sollen parallel zu Experimenten, die innerhalb eines zusätzlich gestellten Forschungsprojektes beantragt werden, durchgeführt werden. Darin ist eine Vermessung des Strömungsfeldes vorgesehen, so daß eine gegenseitige Überprüfung von experimentellen und numerischen Ergebnissen möglich ist.