Direkte numerische Simulation, Analyse und Modellierung der Vermischung eines runden Freistrahls in einer ebenen Querströmung

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Henning Bockhorn
• Fachliche Zuordnung: Chemische und Thermische Verfahrenstechnik
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2009
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5386590

Ziel dieses Antrags ist das genauere Verständnis der Mischungsvorgänge in Strömungsmischern mit und ohne chemische Reaktionen. Hierbei wird die direkte numerische Simulation für die Vermischungszone eines Strömungsmischers eingesetzt, um auch die feinskaligen Vorgänge der Vermischung und Reaktion genau abzubilden. Untersucht wird dreidimensional die Einströmung eines runden Freistrahls in eine ebene Hauptströmung mit dem Programmpaket SPARC. Die Ergebnisse werden mit Hilfe neu entwickelter Wavelet-Methoden analysiert, die sich durch ihre Multi-Skalen-Eigenschaften auszeichnen. Mit Wavelets werden die Ergebnisse gleichzeitig lokal und spektral zerlegt, so dass eine Trennung der Makro- und Mikrovermischung lokal möglich ist. Die Eigenschaften der Wavelets versprechen neue Impulse für die LES-Modellierung. Die DNS sind dabei Bestandteil eines Clusters mit anderen beantragten Forschungsprojekten. In den anderen Teilvorhaben (Gabi, Suntz, Zarzalis) wird der Strömungsmischer sowohl experimentell als auch numerisch mit RANS und LES untersucht.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1141: Analyse, Modellbildung und Berechnung von Strömungsmischern mit und ohne chemische Reaktionen