CFD-Simulation des Strömungsfelds im T-Mischer mit anschließender Fluidbahnberechnung nach dem Lagrange-Ansatz

ISBN-13: 9783838683355 / Niemiecki / Miękka / 2004 / 100 str.

Lyonel Ehrl

Opis

Studienarbeit aus dem Jahr 2002 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 1,0, Technische Universitat Munchen (unbekannt), Veranstaltung: Feststoff- und Grenzflachenverfahrenstechnik, Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe: Zusammenfassung: Im Rahmen dieser Semesterarbeit wurde sowohl das Stromungsfeld als auch der Verlauf reprasentativer Fluidbahnen nach dem Ansatz von Lagrange in einem T-Mischer simuliert. Dabei wurde das CFD-Software-Packet CFX-4.4 verwendet. Hintergrund ist die Erweiterung eines Modells zur Berechnung der Partikelgrossenverteilung uber Populationsbilanzen. Ist im bisherigen Modell der Leistungseintrag und der Volumenanteil als konstant uber das Mischervolumen angenommen, so soll im neuen Modell der Einfluss der Abhangigkeit des Leistungseintrags vom Ort als auch das bisher vernachlassigte Makromischen berucksichtigt werden. Die untersuchten Volumenstrome reichen von 0,2ml/s bis 10ml/s. Zur Berechnung des Stromungsfeldes wurde ein low Reynolds number k-epsilon-Modell verwendet, da es als einziges Modell die Vorgaben fur den y-plus-Wert, in Verbindung mit einer sinnvollen Gitterstruktur, erfullt. Wahrend man im unteren Bereich die Rechnungsdaten der Stromungsfeldsimulation sehr gut mit gemessenen Druckverlustwerten validieren kann, weichen sie im oberen Bereich um ca. 30% von den Messwerten ab. Der Grund fur dieses Abweichen sind evtl. die Vorgaben fur den Richtwert y-plus. Sie konnen fur hohe Volumenstrome nicht mehr exakt erfullt werden, da das verwendete Turbulenzmodell hier an seine Grenzen stosst. Neben der Bestatigung der Simulationsergebnisse durch Validierung der y-plus-Werte und dem Vergleich der berechneten mit den experimentellen Druckverlustwerten, sowie durch konvergente Residuenverlaufe erfullen die Simulationsergebnisse auch die Bedingungen der Symmetrieerhaltung. Sie belegen fur alle Volumenstrome die Ausbildung eines Strudels im oberen Teil des Mischer. Der spezifische Leistungseintrag tritt an den Stellen mi