Numerische Beschreibung reaktiver Zweiphasenströmungen für technische Anwendungen
Jean C. G. Kadavelil
In den meisten technischen Anwendungen im Transportbereich werden flüssige Brennstoffe als Kraftstoffe verwendet. Dies gilt beispielsweise für Verbrennungsmotoren in Automobilen, aber auch für Triebwerke in Flugzeugen. Die Hauptgründe für die Verwendung von flüssigen Brennstoffen in diesen Anwendungen sind die gute Transportfähigkeit und die hohen Energiedichten der Flüssigkeiten.
Im Entwicklungsprozess von Bauteilen wie der Brennkammer von Flugzeugtriebwerken wird heutzutage immer mehr auf numerische Simulationen zurückgegriffen. Damit diese zuverlässige Vorhersagen treffen, ist es notwendig, dass Phänomene wie der Verdampfungsvorgang der flüssigen Brennstofftropfen, die Brennstoff-Oxidator- Mischungsbildung und die eigentliche Verbrennung korrekt modelliert werden. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein numerisches Gesamtverfahren zur Simulation reaktiver Zweiphasenströmungen im Kontext einer Euler-Lagrange Beschreibung entwickelt und validiert. Dieses ist in der Lage die oben genannten Prozesse realitätsnah zu beschreiben und stellt eine signifikante Verbesserung gegenüber herkömmlichen, in der Industrie genutzten Verfahren dar.
