Henrik Sontheimer M.Sc.

Simulation Tropfenaufprall mit Verdampfung

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Seit 2019 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Technische Thermodynamik, TU Darmstadt
2018-2019 Masterarbeit: „Performance Analysis of SI Engines by 1D Thermo-Fluid Dynamic Simulation“ (Politecnico di Milano)
2016-2019 M.Sc. Fahrzeug- und Motorentechnik, Universität Stuttgart
2013-2016 B.Sc. Fahrzeug- und Motorentechnik, Universität Stuttgart

Teilprojekt C1: Numerische Simulation der Transportvorgänge beim Tropfenaufprall auf beheizte Wände unter besonderer Berücksichtigung der verdampfenden Dreiphasen-Kontaktlinie

Trifft ein Flüssigkeitstropfen auf eine heiße Wand auf, so spielen sowohl die fluiddynamischen als auch die thermodynamischen Vorgänge in der Nähe der Kontaktlinie, die die Grenze zwischen Flüssigkeit, Gas und Wand definiert, eine signifikante Rolle.

Nähert sich das Fluid den Bedingungen des kritischen Zustands an, so ist das übliche Konzept einer unendlich dünnen Phasengrenze zwischen Flüssigkeit und Dampf nicht mehr vertretbar. Daher muss die Modellierung der physikalischen Vorgänge auf die veränderten Gegebenheiten zugeschnitten werden.

Das Projekt zielt auf eine umfassende theoretische und numerische Beschreibung der dynamischen Vorgänge an einer verdampfenden Kontaktlinie ab, die in Verbindung mit einem Tropfenaufprall entsteht. Dabei müssen die lokalen Nano- und Mikrophänomene in den VOF-Code (Volume Of Fluid) implementiert werden, so dass schlussendlich ein Tropfenaufprall auf ein heißes, trockenes oder benetztes Ziel simuliert werden kann und im Speziellen die Vorgänge des Ausbreitens, des Zurückziehens und des Filmaufrisses physikalisch richtig abgebildet werden können.

SFB-TRR 75: Tropfendyanmische Prozesse unter extremen Umgebungsbedingungen

Visualisierung eines Tropfens beim Ausbreiten mit Schnitt durch das Substrat. Bild: C. Schlawitschek