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Mehrphasenströmung

Die Mehrphasenströmung behandelt homogene und inhomogene Gemische, sowie die Prozesse der Phasenumwandlung. Die Auswahl des Modellierungsansatzes ist einerseits abhängig von den Aggregatzuständen der Phasen und andererseits von der Notwendigkeit der Auflösung der freien Oberfläche (VOF – Volume-of-Fluid-Methode).

Die bei ITB eingesetzten Berechnungsverfahren bilden folgende physikalischen Vorgänge ab:

  •  Primärzerfall (VOF-Berechnung) zur Bestimmung einer Tropfengrößenverteilung
  • Modellierung des Sekundärzerfalls in Abhängigkeit der Weber-Zahl
  • Kollision
  • Phasenübergänge durch Verdampfung, Verdunstung, Kavitation, Kondensation
  • Wandfilmbildung und –bewegung
  • Impuls- und Wärmeaustausch von Partikeln mit der Fluidströmung und an Wänden

Im Rahmen mehrerer Verfahrensentwicklungsprojekte wurden bei ITB für verschiedenste Anwendungen Validierungen einzelner physikalischer Modelle vorgenommen. Damit gelang es, die Prognosegüte der Modellierungsansätze zu ermitteln und zu verbessern.

In Verbrennungsmotoren ist die Kraftstoffaufbereitung und –ausbreitung ein entscheidendes Kriterium für einen schadstoffarmen Betrieb. Unsere Expertise im Bereich der Mehrphasenströmung hilft dabei, die Gemischaufbereitung und die Wandfilmbildung zu bewerten. Die gerade für Diesel-Fahrzeuge wichtige SCR-Abgasnachbehandlung stellt ein weiteres Einsatzgebiet unserer Expertise dar.

Weitere Anwendungsbeispiele finden sich bei ITB:

  • Eindüsung fein-disperser Flüssigkeiten in Luft / Abgas
  • Separationsvorgänge - Filterung von Partikeln in Luftansaugsystemen bzw.
  • Zyklone zur Abscheidung von Partikeln durch Fliehkräfte
  • Besprühung und Lackierung von Bauteilen mit anschließender Trocknung
  • Lufteinschlüsse und Badverschleppung bei Tauchprozessen
  • Untersuchung fein-disperser Partikel in Fluiden
  • Sedimentation von Aerosolen und Flüssigkeitspartikeln

 

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