Experimentelle und numerische Untersuchung der Tropfenbewegung und Tropfenseparation unter Einfluss von aerodynamischen und mechanischen Kräften

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Uwe Janoske
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik ; Mechanische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2018 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 398314989

Die Bewegung von Tropfen kann durch unterschiedliche Mechanismen erfolgen. Neben einer Anströmung können Vibrationseinflüsse als auch unterschiedliche Oberflächenstrukturen die Bewegung von Tropfen initiieren. Vielfach treten diese Einflüsse überlagert auf, wobei die Wechselwirkungen der unterschiedlichen Mechanismen auf das Einsetzen der Bewegung nicht vollständig geklärt sind. Im Rahmen des beantragten Vorhabens sollen die Vorgänge bei einer überlagerten Anströmung und Vibration eines Tropfens auf einer Platte durch experimentelle und numerische Methoden untersucht werden. Ziel dabei ist zum einen die Ermittlung von Strömungskarten, die die Bewegungsformen der Tropfen in Abhängigkeit der Tropfengröße, der Anregungsfrequenz- und Amplitude sowie der Anströmgeschwindigkeit für eine zweidimensionale Anregung beschreiben. Zum anderen soll der Beginn einer einsetzenden Tropfenseparation in Abhängigkeit der genannten Parameter detektiert werden. Weiterhin werden numerische Simulationen mit einem Volume-of-Fluid Ansatz, der um Modellvorstellungen zur Kontaktwinkelhysterese erweitert wurde, durchgeführt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen