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Projekt
Detaillierte und hybride LES-Feinstruktur-Modellierung der Nanopartikelsynthese in Sprayflammen
Antragsteller
Professor Dr.-Ing. Andreas Kempf
Fachliche Zuordnung
Strömungsmechanik
Förderung
Förderung von 2017 bis 2021
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 375857243
Ziel des Forschungsvorhabens ist die detaillierte numerische Untersuchung der Sprayflammensynthese von Nanopartikeln. Die dafür benötigten physikalischen Modelle sowie numerischen Methoden können durch Vergleich mit den im SPP durchgeführten detaillierten Messungen erstmals in ausreichender Weise validiert werden. Die physikalische Beschreibung der Nanopartikelsynthese soll durch unterschiedliche detaillierte Modelle erfolgen, wobei zum Zwecke der Rechenzeitersparnis lokales Umschalten zwischen den Modellen angepasst an die jeweils erforderliche Genauigkeit angestrebt wird. Dazu sind am Institut bereits umfangreiche Vorarbeiten geleistet worden, es sind Prototypenimplementierungen eines monomodalen sowie sektionalen Modells vorhanden. Diese Modelle werden gekoppelt mit einem hauseigenen Large-Eddy Simulation (LES) CFD-Löser verwendet, der speziell für effizientes Höchstleistungsrechen auf mehreren tausend Prozessorkernen entwickelt worden ist. Eine der wesentlichen Zielsetzungen des Forschungsvorhabens ist die Findung und Weiterentwicklung von geeigneten Methoden zur Modellierung der in der LES nicht-aufgelösten Skalen, welche in bisherigen diesbezüglichen Untersuchungen trotz des zu erwartenden signifikanten Einflusses meistens vernachlässigt worden sind. Erst durch diese Modelle wird in Zukunft eine numerische Betrachtung von Anlagen im semi-industriellen Maßstab mit ausreichender Genauigkeit möglich, wodurch ein signifikant besseres Verständnis der komplexen physikalischen Vorgänge während der Sprayflammensynthese generiert werden kann.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
