Zeitabhängige Charakterisierung der Sekundärtropfen aus dem Hochgeschwindigkeitsaufprall einzelner Flüssigkeitstropfen

Abstract

Die vorliegende Dissertationsschrift stellt eine Methode vor, eine belastbare, experimentelle Datenbasis zur Validierung künftiger Simulationsmodelle zu schaffen. Die hierzu notwendigen Rohdaten werden in Laborversuchen gewonnen, in denen der Tropfenaufprall unter fahrzeugrelevanten Bedingungen systematisch untersucht wird. Variationsparameter in den Versuchen sind die Aufprallgeschwindigkeit der monodispersen Einzeltropfen sowie die Beschaffenheit der Aufpralloberfläche. Es wird der Aufprall sowohl auf trockene als auch auf benetzte Oberflächen untersucht. Kernstück des experimentellen Aufbaus ist ein Schwungrad, das eine Variation der Aufprallgeschwindigkeit anhand der Drehfrequenz ermöglicht. An dem Schwungrad werden die unterschiedlichen Aufprallflächen für den trockenen und den benetzten Aufprall montiert. Mittels phasenstarrer High-Speed Shadowgraphie wird eine Vielzahl von Schattenbildern der Aufprallvorgänge aufgezeichnet und zur Rekonstruktion von Zeitreihen verwendet. Auf dieser Grundlage wird die Validierungsdatenbasis statistisch fundiert aufgebaut.