Modellierung der turbulenten Zerstäubung von Flüssigkeiten und Sprühnebelberechnung

Gegenstand des Forschungsvorhabens ist die Zerstäubung von Flüssigkeiten. Dieses technologisch bedeutende Verfahren soll analytisch und numerisch untersucht werden, um letzten Endes zu einem aussagekräftigen Gesamtmodell zur Beschreibung der bei Zerstäubungs- und Sprühvorgängen ablaufenden Prozesse zu gelangen. Im Rahmen des Forschungsvorhabens ist vorgesehen, das im ersten Teil entwickelte Zweifluidmodell mit einem Euler/Lagrange-Verfahren zu koppeln. Das Zweifluid- oder Euler/Euler-Verfahren soll im Düseninnen- und -nahbereich bis zum Einsetzen des Strahlzerfalls in feine Tropfen verwendet werden. Durch ein weiteres Modell wird die Tropfengrößenverteilung bereitgestellt, die ebenfalls als Eingabegröße für das Euler/Lagrange-Verfahren dient. Der Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf der Realisierung der Kopplung und der Validierung des Gesamtmodells.

Modelling of the turbulent liquid atomisation and spray calculation

The project deals with liquid atomisation. This technologically important process should be analytically and numerically investigated to obtain a model describing all the processes occuring during atomisation. A model for calculation of the breakup of jets and liquid sheets is developed and implemented in an in-house calculation program basing on the Euler/Lagrange approach. A two fluid model or Euler/Euler method is used to calculate the flow in the nozzle and the near nozzle region up to the point where the breakup starts. Another model delivers the values for the drop size distribution. Both will be coupled with the Euler/Lagrange approach making the calculation of the whole atomisation process possible.