Dense Multiphase Flow Dynamics

Vorlesungsinhalt

Grundlagen zu Mehrphasenströmungen

•     Identifizierung von realen Anwendungen von Mehrphasenströmungen
•     Beschreiben von Mehrphasenströmungen mit Hilfe wichtiger dimensionsloser Deskriptoren
•     Ableitung und Manipulation der Erhaltungsgleichungen für Mehrphasenströmungen
•     Vereinfachung der Erhaltungsgleichungen für spezifische Strömungsprobleme

Dichte Suspensionen (in Flüssigkeiten fluidisierte Feststoffteilchen)

• Beschreibung dichter Suspensionen mit Hilfe einschlägiger Parameter
• Anwendung von Volumen-Viskositäts-Modellen, Partikel-Punkt-Modellen und partikelaufgelösten Modellen zur Analyse dichter Suspensionen und Erkennung der Grenzen der Modelle.
• Verstehen, wie sich kleine/große Teilchen in der Turbulenz bewegen und wie Teilchen die Turbulenz verändern
• Verstehen, wie kleine/große Partikel mit Wirbeln und Scherschichten interagieren.

Fluid-Fluid-Strömungen

• Erkennen verschiedener Strömungstopologien und Vorhersage ihres Auftretens in Gemischen.
• Durchführen von Stabilitätsanalysen für verschiedene Strömungsregime.
• Anwendung von Volumen-Viskositäts-Modellen, Partikel-Punkt-Modellen und partikelaufgelösten Modellen zur Analyse von dichten Suspensionen und Erkennen der Grenzen der Modelle.
• Verstehen, wie sich kleine/große Partikel in der Turbulenz bewegen und wie Partikel die Turbulenz verändern.
• Verstehen, wie kleine/große Partikel mit Wirbeln und Scherschichten interagieren.
• Abschätzung von Druckverlusten in eindimensionalen geschichteten/dispersen Strömungen.
• Verwendung homogener Modelle zur Vorhersage von gedrosselter Strömung und Überschallströmung in 1D-Strömungen

Grenzflächenströmungen

• Vorhersage des Verhaltens von Strömungen in offenen Kanälen.
• Verständnis der Wechselwirkung von Wirbeln mit einer freien Oberfläche.

Experimentelle Methoden/Berechnungsmethoden

• Kennenlernen des breiten Spektrums an experimentellen Methoden: Tanks und Strömungsschleifen; Sondengeräte, PIV und PTV, Ultraschall, Röntgenstrahlen und MRT.
• Überblick über Volumen-Fluid-Modelle und Mischungsmodelle