Formung und Kontrolle freier Oberflächen: analytische Untersuchungen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Christian Karcher
• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2007
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5467926

Das beantragte Teilprojekt "Formung und Kontrolle freier Oberflächen: analytische Untersuchungen" ist in die seit Mai 2001 arbeitende Forschergruppe "Magnetofluiddynamik" an der TU Ilmenau eingebettet. Die Forschergruppe untersucht die Kraft- und Heizwirkung elektromagnetischer Felder auf elektrisch leitfähige Flüssigkeiten. Es wird auf den vier Kompetenzfeldern "Bremsen", "Formen", "Rühren" und "Messen" geforscht. Das Ziel des Teilprojekts ist, ein analytisches Verfahren zur Berechnung der elektromagnetischen Formung freier Flüssigmetalloberflächen zu erstellen. Das Hauptaugenmerk ist, die Kopplung des elektromagnetischen Feldes mit den hydrodynamischen Vorgängen im Flüssigmetall über die Wirkung der induzierten Lorentz-Kräfte an der Grenzfläche zu modellieren. Das Verfahren dient dazu, die Entwicklung neuer Systeme zum elektromagnetischen Abdichten und Abstützen stark reaktiver Schmelzen voranzutreiben. Das Teilprojekt steht in engem Zusammenhang mit dem bereits laufenden Teilprojekt A-3 "Formung und Kontrolle freier Oberflächen: Experiment". In beiden Teilprojekten werden die Referenzprobleme "Ringspalt" (siehe Abb. 1) und "Tropfen" (siehe Abb. 2) untersucht und verglichen. Für das Problem "Ringspalt" ist eine lineare Stabilitätsuntersuchung der stationären Grenzflächenkontur geplant. Für das Problem "Tropfen" besteht die Aufgabe darin, eine Entwicklungsgleichung für die Tropfenkontur abzuleiten und diese zu integrieren. In einer späteren Bewilligungsphase ist geplant, eine systematische Stabilitätsuntersuchung für dieses Problem durchzuführen und die induktive Erwärmung zu berücksichtigen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 421: Magnetofluiddynamik: Strömungsbeeinflussung und Strömungsmessung in elektrisch leitfähigen Flüssigkeiten
• Beteiligte Person: Dr.-Ing. Ulrich Lüdtke