ISBN 978-3-8439-2002-5

978-3-8439-2002-5, Reihe Mathematik

Thomas Martin Cibis
Homogenisierungsstrategien für Filament-Strömungs-Wechselwirkungen

266 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2015), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Modellierung der Wechselwirkungen von einer Strömung und Fäden bzw. Fadenvorhängen in dieser Strömung, wie sie bei der industriellen Produktion von Filamenten und Vliesstoffen z.B. im Spinnvlies- und Rotationsspinnprozess vorkommen. Bei den Produktionsverfahren werden simultan viele tausende Fäden in Luft gesponnen, sodass zwei-phasige Strömungsprobleme mit sehr vielen Objekten zu lösen sind. Es handelt sich ferner um Multi-Skalen-Probleme, weil die Größen des Problems vom Durchmesser der Fäden bis hin zur Größe des Strömungsgebietes auf sehr verschiedenen Skalen angesiedelt sind. Standardverfahren wie die Direkte Numerische Simulation eignen sich nicht zur Lösung derartiger Problemstellungen aufgrund des hohen Rechenaufwands, sodass geeignete Modellierungsstrategien für die Fadenvorhang-Strömungs-Interaktion zu finden sind. Die Erforschung der Wechselwirkungen von Fäden und Strömung in einem beidseitig gekoppelten Fadenvorhang-Strömungs-Problem sowie deren Mathematische Modellierung und Simulation mit einem soliden, allgemein gültigen Kopplungskonzept sind das Ziel dieser Arbeit.