Beschreibung
Motivation
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Harte Schwebeteilchen führen in fluiddurchströmten Maschinen, z.B. in Kraftwerksturbinen oder Pumpen, zu abrasiver Schädigung. Es stehen keine Simulationsmethoden zur Untersuchung dieser Vorgänge zur Verfügung. Auch die experimentelle Untersuchung der zu Grunde liegenden Schädigungsmechanismen ist mit herkömmlichen Messmethoden aufwändig oder gar unmöglich.
Gründe hierfür sind u.a.:
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Dreidimensionale, u.a. durch Sedimentation beeinflusste Strömungsvorgänge
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Zerstörung der Sensorik durch das abrasive Material oder durch sehr heiße bzw. ätzende Fluide
- Fluidtrübung verhindert optische Strömungsmessung
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Es sollen daher Simulationsmethoden zur Untersuchung am Computer entwickelt werden.
Ziele
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Entwicklung eines hybriden, partikelbasierten Simulationsmodells zur Simulation der
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abrasiven Schädigung durch Materialabtrag und durch Verformungsbeanspruchung
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Strömungsbeeinflussung durch Sedimentation
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Methodenentwicklung zur Kopplung
SPH (Festkörper), DEM, SPH (Fluid) -
Massiv-parallele Implementierung des hybriden Simulationsmodells basierend auf der Partikelsimulationsplattform Pasimodo
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Validierung des Modells anhand von Vergleichen mit in Literatur dokumentierten Messdaten, z.B. Wandkräften beim Wasserstrahlschneiden
Ausgewählte eigene Vorhaben
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Co-Simulation schwappender Flüssigkeiten und Granulate in dynamisch bewegten Behältern
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Sensitivitätsanalyse granularer Strömungsprozesse mit Hilfe von Fuzzy-Arithmetischen Methoden
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Parallele, lastbalancierte Partikelsimulation mit reglerbasierter Gebietsanpassung
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Entwicklung der Partikelsimulationsplattform Pasimodo
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Dissertation Gitterfreie Simulation stark-deformierbarer elastischer Kontinua mit der SPH Methode
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