In vielen technischen Anwendungen, wie zum Beispiel Wärmeübertragern, spielen Flüssigkeitsfilme mit geringer Schichtdicke eine wichtige Rolle. Das IMVT untersucht daher sowohl das Verhalten von Flüssigkeiten auf einer festen Oberfläche, als auch das Verhalten freifallender Filme.
Ziele der Untersuchung sind unter anderem die Bestimmung der Filmdicke und die Erfassung des Oberflächenprofils. Darüber hinaus sollen die Ergebnisse dabei helfen, technische Prozesse, zum Beispiel in Wärmeübertragern oder in der Zerstäubungstechnik, besser zu verstehen und somit optimieren zu können.
Animation BEM-Simulation
Simulative Untersuchungen
Die numerische Simulation ist ein nützliches Werkzeug zur Untersuchung des Mechanismus der Tröpfchenbildung beim Aufbrechen des Flüssigkeitsfilms. Am IMVT wird eine neue Variante der „Boundary Element Method“ (BEM) entwickelt, die als ein solches Simulationswerkzeug sowohl mit hoher Genauigkeit der Ergebnisse als auch gleichzeitig mit niedrigen Berechnungskosten dient. Die Simulationsmethode dient als Alternative und Ergänzung bisheriger Simulationstools, wie z. B. gitterbasierter Methoden.
Experimentelle Untersuchungen
Zur Validierung der Simulationen werden am IMVT auch experimentelle Untersuchungen von Flüssigkeitsfilmen durchgeführt. Dazu werden Flüssigkeitsfilme erzeugt, die gezielt mit einer Frequenz angeregt werden. Mit Hilfe berührungsfreier, optischer Messmethoden können dann die entstehenden Kapillarwellen erfasst werden. Neben der Validierung der Simulationen ist es das Ziel, innovative Zerstäuber zu entwickeln. Dazu werden verschiedene Konzepte getestet und mit Hilfe der bekannten Messmethoden untersucht.
Kontakt
Carsten Mehring
Prof. Ph.D.Institutsleitung