Dissertation mit instationären numerischen und experimentellen Untersuchungen bei Inducern. Öl-Anstrichbilder bei rotierenden Inducern und Wasser als Arbeitsmedium.
Aktualisiert: 2022-12-07
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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden numerische Berechnungen an drei verschiedenen idealisierten, mikrostrukturierten Bauteilen (T-Mischer, Interdigitalmischer/-reaktor) durchgeführt, die einen Einblick in das Strömungsverhalten von Fluiden innerhalb dieser Bauteile gewähren. Dabei wurde ein besonderes Augenmerk auf jene inneren Strukturen eines Bauteils gelegt, an denen sich Sekundärströmungen ausbilden, da diese Sekundärströmungen zu einer Erhöhung der volumenspezifischen Energiedissipation in das System führen.
Um die verbesserte Mischleistung innerhalb eines mikrostrukturierten Bauteils zu erfassen, wurde in der vorliegenden Arbeit die Turbulente Kinetische Energie (TKE) als Indikator für die Mischleistung eingeführt. Es konnte gezeigt werden, dass höhere Strömungsgeschwindigkeiten und niedrigere Viskositäten in den Simulationen zu höheren TKEs führen. Dies korrespondiert eindrucksvoll mit den experimentellen Mischgütebestimmungen, bei denen eine analoge Variation der genannten Einflussgrößen zu einer verbesserten Mischleistung führt.
Insbesondere in Einlaufzonen, Winkeln und Verengungen konnten hohe Anstiege der TKE beobachtet werden, was den Schluss nahelegt, dass diese Bereiche besonders stark zur Mischleistung beitragen.
Aktualisiert: 2020-12-26
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Die Grundlagen und Methoden, die zur theoretischen Modellierung und zur Analyse von Strömungsvorgängen mit nicht-newtonschen Fluiden erforderlich sind, werden in diesem Lehrbuch vorgestellt. Zunächst werden die kinematischen, die kontinuumsmechanischen und die stofflichen Grundlagen ausführlich erläutert. Die Anwendung des Basiswissens erfolgt exemplarisch anhand ausgewählter Strömungsvorgänge, die maßgeblich von den nichtlinearen Fließeigenschaften, von den Normalspannungsdifferenzen oder vom Gedächtnis der Flüssigkeiten beeinflusst werden. Dabei haben sich die Inhalte, die Schwerpunkte und die Beispiele gegenüber der ersten Auflage wesentlich geändert. Erstmalig in einem deutschsprachigen Lehrbuch werden auch die Grundzüge einer numerischen Strömungssimulation unter Berücksichtigung komplexer rheologischer Stoffmodelle behandelt.
Aktualisiert: 2023-03-14
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In der vorliegenden Arbeit wurden die laterale Sedimentation und Korngrößenverteilung untersucht. Die laterale Sedimentation in natürlichen Gewässern beschreibt die Bildung von Sandbänken besser als das Modell einer longitudinalen Sedimentation. Die Korngrößen verteilen sich lateral. Die groben Körner liegen auf den Bänken oben, die feinen unten. Die Länge der Bänke ist auf etwa die dreifache Breite des Gewässers beschränkt. Die Beobachtungen beziehen sich auf Gewässerbreiten von 1 m bis 300 m und auf Korngrößen von 0,16 mm bis 32 mm. Buhnenfelder können in dauerhaft verlandende und dauerhaft nichtverlandende unterschieden werden. Neben dem kontinuierlichen Sedimentanfall bei Niedrigwasser fällt das Sediment bei jedem Abfluß- Ereignis paketweise an. In der Praxis können Sedimente in einer geraden Strömung mittels einer aufgezwungenen Walzenströmung wirkungsvoll und auf kleiner Kanallänge abgeschieden werden.
Aktualisiert: 2023-03-14
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In der vorliegenden Arbeit wurden die laterale Sedimentation und Korngrößenverteilung untersucht. Die laterale Sedimentation in natürlichen Gewässern beschreibt die Bildung von Sandbänken besser als das Modell einer longitudinalen Sedimentation. Die Korngrößen verteilen sich lateral. Die groben Körner liegen auf den Bänken oben, die feinen unten. Die Länge der Bänke ist auf etwa die dreifache Breite des Gewässers beschränkt. Die Beobachtungen beziehen sich auf Gewässerbreiten von 1 m bis 300 m und auf Korngrößen von 0,16 mm bis 32 mm. Buhnenfelder können in dauerhaft verlandende und dauerhaft nichtverlandende unterschieden werden. Neben dem kontinuierlichen Sedimentanfall bei Niedrigwasser fällt das Sediment bei jedem Abfluß- Ereignis paketweise an. In der Praxis können Sedimente in einer geraden Strömung mittels einer aufgezwungenen Walzenströmung wirkungsvoll und auf kleiner Kanallänge abgeschieden werden.
Aktualisiert: 2023-04-04
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Die vorliegende Arbeit berichtet über die durchgeführten Untersuchungen der Sekundärströmungen
und der Rotierenden Instabilität in einer Verdichter-Stator-Kaskade
mit Nabenspalt.
Aktualisiert: 2021-12-01
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Die Grundlagen und Methoden, die zur theoretischen Modellierung und zur Analyse von Strömungsvorgängen mit nicht-newtonschen Fluiden erforderlich sind, werden in diesem Lehrbuch vorgestellt. Zunächst werden die kinematischen, die kontinuumsmechanischen und die stofflichen Grundlagen ausführlich erläutert. Die Anwendung des Basiswissens erfolgt exemplarisch anhand ausgewählter Strömungsvorgänge, die maßgeblich von den nichtlinearen Fließeigenschaften, von den Normalspannungsdifferenzen oder vom Gedächtnis der Flüssigkeiten beeinflusst werden. Dabei haben sich die Inhalte, die Schwerpunkte und die Beispiele gegenüber der ersten Auflage wesentlich geändert. Erstmalig in einem deutschsprachigen Lehrbuch werden auch die Grundzüge einer numerischen Strömungssimulation unter Berücksichtigung komplexer rheologischer Stoffmodelle behandelt.
Aktualisiert: 2023-04-04
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