TY - THES A1 - Iberl, Andreas Benedikt T1 - Numerische Untersuchungen des kapillaren Aufstiegs und der Validität des Berechnungsverfahrens mit interFoam N2 - Diese Arbeit liefert einen Beitrag zur Beschreibung des kapillaren Aufstiegs zwischen zwei parallelen Platten und innerhalb eines kreisrunden zylindrischen Rohrs mit Methoden aus dem Bereich der numerischen Strömungsmechanik. Dabei wird mit dem Gleichungslöser interFoam aus dem Softwarepaket OpenFOAM gearbeitet und verschiedene Studien vorgestellt. Zunächst werden die Grundlagen aus dem Bereich der Strömungsmechanik und der Strömungssimulation erklärt, bevor einige Ergebnisse aus der Literatur analysiert werden. Daraufhin werden eigene Resultate aus unterschiedlichen numerischen Untersuchungen gezeigt, wobei keine endgültige Netzunabhängigkeit erreicht wird. Wichtig ist die Erkenntnis, dass der Kompressionsfaktor aus dem MULES-Algorithmus für eine korrekte Abbildung des kapillaren Aufstiegs null sein muss, da ansonsten die Phasengrenzfläche komprimiert wird und der stationäre Wert nicht erreicht wird. Mit Implementierung einer Schlupfrandbedingung wird außerdem eine gute Übereinstimmung mit numerischen Werten aus der Literatur erzielt, wobei die Größe der Schlupflänge noch näher untersucht werden sollte. Innerhalb dieser Arbeit wird eine vom Netz unabhängige stationäre Steighöhe erreicht, die auch mit einem relativ groben Netz berechnet werden kann. Eine Annäherung des berechneten Kapillardrucks und des Kontaktwinkels an analytisch ermittelte Werte konnte ebenfalls verwirklicht werden. Y1 - 2022 UR - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:573-35403 CY - Ingolstadt ER - TY - THES A1 - Iberl, Andreas Benedikt T1 - Instationäre Strömungssimulation mit OpenFOAM zum Einfluss der Oberflächenrauheit auf den Widerstandsbeiwert eines quer-angeströmten Zylinders im Grenzbereich des laminar-turbulenten Umschlags N2 - Diese Arbeit untersucht den Einfluss einer Oberflächenrauheit auf den Widerstandsbeiwert eines quer-angeströmten Kreiszylinders mit dem Durchmesser D = 0,08m mithilfe der Software OpenFOAM. Als Art der Rauheit wird ein Stolperdraht bei einem Winkel von 50° und einem Verhältnis von k/D = 0,004 verwendet. Zuerst werden die Grundlagen der Strömungsmechanik einer Zylinderumströmung und einer instationären Strömungssimulation geschaffen, bevor die Parameter des Rechenfalls bestimmt werden, die für die Korrektheit notwendig sind. Die Berechnung der Strömung erfolgt mit dem LES-Löser pisoFoam und benutzt das Turbulenzmodell SpalartAllmarasDDES. Neben einer Studie zum Mittelungsintervall, das von 0,01 s bis 3 s reichen sollte, wird die notwendige Oberflächenauflösung mit 0,391mm (surfaceRefinement-Level 6) für den glatten Zylinder bestimmt. Beim Zylinder mit Sandrauheit soll die kleinste Zelle außerhalb der Wandschicht Kantenlängen kleiner gleich 0,195mm aufweisen. Schließlich wird der numerisch ermittelte Verlauf des Widerstandsbeiwertes für Reynoldszahlen zwischen 30.000 und 100.000 angegeben. Y1 - 2021 UR - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:573-8123 CY - Ingolstadt ER -