Numerische Simulation des unterkühlten Blasensiedens in turbulenter Strömung

Zur numerischen Simulation des Blasensiedens wurde ein Verfahren entwickelt, mit dem mehrere hundert Blasen in turbulenter Stromung berucksichtigt werden konnen. Die Large-Eddy-Simulation der Stromung stutzt sich auf ein Finite-Volumen-Verfahren, das die Erhaltung von Impuls und kinetischer Energie durch die Diskretisierung der Operatoren sicherstellt. Durch einen objektorientierten Implementierungsansatz ist es dabei gelungen, durch vektorisierte Bearbeitung zusammenhangender Teilgebiete die Effizienz des Verfahrens zu erhalten und gleichzeitig eine diversifizierte Randbehandlung bei komplexen Geometrien in ubersichtlichen Quelltext umzusetzen. Die Beschreibung der sich zeitlich andernden Blasengestalt erfolgt aus Effizienzgrunden mit nur neun dynamisch bestimmten Parametern. Das Modell wurde durch Vergleich mit experimentellen Daten validiert. Das Verfahren wird verwendet, um Stromung und Temperaturfeld in einem quadratischen Kanal mit einer beheizten Wand zu simulieren.