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In den letzten Jahrzehnten wurde ein starker Anstieg des Energiebedarfs in allen Bereichen der globalen Wirtschaft und der Gesellschaft verzeichnet. Dieser Trend wird auch zukunftig anhalten. Um die Folgen der daraus resultierenden Klimaerwarmung auf den Planeten einzudammen mussen hocheffiziente Prozesse zur drastischen Senkung der Schadstoffemissionen und zur Verringerung des Verbrauchs von Primarenergietragern entwickelt werden. Zur Optimierung von Energieumwandlungsprozessen kommen sowohl experimentelle als auch numerische Methoden zum Einsatz. Vertrauenswurdige und validierte numerische Verfahren ermoglichen detaillierte Vorhersagen der vorherrschenden Phanomene in relativ kurzer Zeit bei klar definierten Randbedingungen. An diesem Punkt knupft die vorliegende Arbeit an. Es werden detaillierte numerische Vorhersagen des Verhaltens von mono- und bifluiden Einzeltropfen unter geringer stossartiger aerodynamischer Last mit Hilfe der Lagrangeschen Smoothed-Particle-Hydrodynamics-Methode (SPH) untersucht. Im Focus stehen die Deformation, die Schwingung und die Trajektorie der Tropfen. In dieser Arbeit wird nachgewiesen, dass die eingesetzte SPH-Methode die komplexen mehrphasigen Vorgange bei erzwungenen Formschwingungen in hoher Genauigkeit wiedergibt. Zudem wird die Methode durch ein allgemeines Dreiphaseninteraktionsmodell erweitert und als Werkzeug zur Plausibilisierung, Kalibrierung und Neuentwicklung von vereinfachten Modellen und Methoden verwendet.

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9783832548063

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