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Strömungen mit freier Oberfläche oder ausgeprägten Phasengrenzen

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​Der überwiegende Teil von Strömungen in natürlichen und industriellen Prozessen sind Mehrphasenströmungen. Eine gemeinsame Hauptgruppe bei diesen Strömungen bilden zum einen Problemstellungen mit freier Oberfläche, zum anderen gehört zu dieser Gruppe auch die große Mehrzahl von Mehrphasenströmungen, die aus nicht miteinander mischbaren Phasen bestehen. Zur numerischen Simulation dieser Strömungstypen sind neben fundierten CFD-Kenntnissen auch Grundlagenwissen in der Volume-of-Fluid-Methode (VOF-Methode) notwendig, die hier die geeignete Methode für die Phasenbeschreibung in Fluent darstellt. Dieses Seminar vermittelt Ihnen das für den VOF-Einsatz erforderliche Wissen, um solche Strömungen erfolgreich angehen und simulieren zu können.

ZIELGRUPPE

​Das Seminar richtet sich an CFD-Anwender, die mit Aufgabenstellungen und Herausforderungen im Zusammenhang mit der Simulation von Strömungen mit freier Oberfläche oder ausgeprägten Phasengrenzen konfrontiert sind. Mögliche Anwendungsbereiche: Verfahrenstechnik, Mischtechnik, Befüllungsvorgänge, Schiffsbau, Wasserbau sowie Umweltingenieurwesen.

IHR NUTZEN

  • ​Sie gewinnen einen Überblick über die Einsatzmöglichkeiten der VOF-Methode.
  • Sie erlernen die für VOF-Simulationen erforderlichen Grundlagen.
  • Sie wissen nach dem Seminar, welche Einstellungen bei welchen Problemstellungen anzuwenden sind.
  • Sie erhalten einen Einstieg in die Implementierung von User-Defined-Functions (UDF).
  • Sie werden mit der Anwendung von dynamischen Netzen und dem Einsatz des CFD-Lösers für freie Starrkörperbewegungen im Fluid vertraut gemacht.

Agenda

Tag 1

M1: Grundlagen der VOF-Methode

  • ​Anwendungsbereiche
  • Phasengrenzflächenverfolgung
  • Grundlagen und Physik
  • Oberflächenspannung
  • Beispiel: Aufsteigen makroskopischer Blasen in einer Fluidsäule

M2: Lösungsstrategien

  • ​Explizite und implizite Methoden
  • Rekonstruktionsmethoden für Phasengrenzflächen
  • Lösereinstellungen
  • VOF Best Practice Procedures – Arbeitsschritte
  • Beispiel: Schwappen von Kraftstoff während Betankung

M3: Weiterführende Techniken

  • ​Einführung in die UDF
  • Dynamisches Netz (remeshing, smoothing)
  • Beispiel: Geführte Starrkörperbewegung im Fluid mit dynamischem Netz

M4: Bewegte Festkörper im Fluid: Schwimmen, Tauchen und Schwappen

  • ​Freie Starrkörperbewegung im Fluid mit 6DOF
  • UDFs für 6DOF
  • Beispiel: Schwimmender Körper

ERGÄNZENDE VERANSTALTUNGEN