Prof. Dr.-Ing. Heinz PitschTemplergraben 64

52056 Aachen

Studien-, Diplom-, Master-, Projekt- oder BachelorarbeitEntwicklung eines neuen Kavitationsmodells für

Injektorströmungen

Neueste Fertigungsverfahren erlauben die Herstellung exakt definierter Injektoren für Motoren undTurbinen. Dies eröffnet ganz neue Optimierungsmöglichkeiten hinsichtlich der Geometrie und derBetriebsweise. Es hat sich gezeigt, dass bei der Optimierung der Einfluss der Kavitation, also dieBildung und Auflösung von dampfgefüllten Hohlräumen, auf die Strömung und das resultierendeSpray von besonderer Bedeutung ist. Dieser wird jedoch in Injektorsimulationen bisher meist aufgrundseiner Komplexität vernachlässigt. Da Kavitation von vielen Einflussfaktoren abhängt und optischhäufig nur schwer zugänglich ist, ist eine Optimierung ohne detailierte Simulationen kaum möglich.Hierfür müssen entsprechende Modelle entwickelt werden.

Simulation der Kavitation in einer Injektorströmung.(Quelle: Giannadakis et al., J. Fluid Mech., 616, 153-193, 2008.)

Im Rahmen dieser Arbeit soll daher zunächst ein neues Kavitationsmodell für Injektorströmungenentwickelt und in direkten numerischen Simulationen (DNS) angewendet werden. Hierfür steht einneu entwickeltes Volume-of-Fluid/Level-Set Interface Framework zur Verfügung, welches weltweiteinzigartige Ergebnisse ermöglicht. Anschließend soll anhand der Simulationsergebnisse der Einflussder Kavitation auf die resultierenden Sprayprozesse analysiert werden.Die Arbeit lässt sich gegebenenfalls mit einem HiWi-Job kombinieren.

Deine Aufgaben:• Entwicklung eines Kavitationsmodells für

Injektorströmungen• Anwendung des neuen Kavitationsmodells

in DNS• Analyse der resultierenden Sprayprozesse

Deine Voraussetzungen:

• Selbstständiges Arbeiten

• Interesse an Strömungsmechanik

• Interesse an Programmierung

• Interesse an Simulation

Kontakt: Mathis Bode, M. Sc.Tel.: 0241-8094622Email: mbode@itv.rwth-aachen.deRaum 209.1