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INHALTSVERZEICHNIS Anhang: A Algorithmen zur Belegung des Punktefeldes Q für die Bézier-Flächen 80 A.1 3-Punkte-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80 A.2 4-Punkte-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 A.3 5-Punkte-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82 A.4 6-Punkte-Algorithmus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 B Ergebnisse der Parameterstudie zum ruhenden Wassertropfen 84 B.1 Maximalgeschwindigkeit bei Variation der Viskosität . . . . . . . . . . . 84 B.2 Maximalgeschwindigkeit bei Variation der Dichte . . . . . . . . . . . . . 86 B.3 Maximalgeschwindigkeit bei Variation des Grenzflächenspannungskoeffizienten . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 B.4 Maximalgeschwindigkeit bei Variation des Tropfenradius . . . . . . . . . 88 B.5 Maximalgeschwindigkeit bei Variation der Gitterauflösung . . . . . . . . 88 C FS3D-Input-Datei 90 v
Abbildungsverzeichnis 2.1 Beschreibung des Volumenanteiles durch VOF. . . . . . . . . . . . . . . . 4 2.2 Stückweise lineare Grenzflächenrekonstruktion auf Basis der Volumenanteilsfunktion f . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.3 Transformation des Koordinatensystems vom globalen ins zelllokale System. 6 2.4 Rekonstruierte Ebene in einer Grenzflächenzelle. . . . . . . . . . . . . . 7 2.5 MAC-Gitter mit Stützstellen für Massen- und Impulskontrollvolumina. . . 9 2.6 Bézier-Spline vom Grad n = 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.7 Interpolierte biquadratische Bézier-Fläche. Die mit einem Punkt gekennzeichneten Flächenpunkte sind vorgegeben. Dazu werden die mit Kreuz markierten Kontrollpunkte interpoliert. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.1 Parasitäre Strömungen an einem ruhenden Wassertropfen in der Schwerelosigkeit (Schnitt durch den Tropfenmittelpunkt, v max = 0, 253 m ). . . . . 16 s 3.2 Initialisierung des sphärischen Tropfens im Zentrum eines Quaders. . . . 17 3.3 Vergleich der Indikatoren maximale Geschwindigkeit und spezifische kinetische Energie anhand des Referenzfalles ruhender Tropfen. . . . . . . 19 3.4 Maximalgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 0, 03 s bei Variation der Viskosität der flüssigen Phase. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.5 Maximalgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 0, 03 s bei Variation der Viskosität der gasförmigen Phase. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 3.6 Maximalgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 0, 03 s bei Variation der Dichte der gasförmigen Phase. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.7 Maximalgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 0, 03 s bei Variation der Dichte der gasförmigen Phase und verschwindender Viskosität der beiden Phasen. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 3.8 Verlauf der gesamten spezifischen kinetischen Energie bei Variation der Dichte der gasförmigen Phase bei verschwindender Viskosität. . . . . . . 23 3.9 Maximalgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 0, 03 s bei Variation der Dichte der flüssigen Phase. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 3.10 Gesamte spezifische kinetische Energie bei Variation der Dichte der flüssigen Phase bei verschwindender Viskosität. . . . . . . . . . . . . . . . . 24 3.11 Maximalgeschwindigkeit zum Zeitpunkt t = 0, 03 s bei Variation des Tropfenradius. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 3.12 Gesamte spezifische kinetische Energie bei Variation des Tropfenradius und verschwindender Viskosität. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 vi
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5 Anwendung des neuen Modelles auf
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Kapitel 6 Fazit und Ausblick Im Rah
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Literaturverzeichnis [1] M. RIEBER:
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B Ergebnisse der Parameterstudie zu
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