Automatisierte Messdatenverarbeitung und Modellbildung zur Analyse der thermischen Konvektion in einem kryogenen Tankdemonstrator

Abstract

Zunächst werden in dieser Arbeit die theoretischen Grundlagen aufgezeigt und hergeleitet. Anschließend wird anhand der Literatur der Stand des Wissens hinsichtlich des Verstädnisses der Konvektionsregime in kryogenen Raketentanks während der Stratifikation und deren Abbildung in analytische Modelle präsentiert. In der anschließenden Beschreibung der Messdatenauswertung wird zunächst der verwendete Versuchsaufbau gezeigt. Eine ausführliche Fehlerbetrachtung der Sensorik zeigt die Unsicherheiten, mit welchen in der Messdatenauswertung gerechnet werden muss. Darauf folgend wird die Aufbereitung der Messdaten zur Validierung von numerischen Tools beschrieben, wobei insbesondere die Grenzschicht betrachtet wird. Zuletzt wird ein Modell hergeleitet, welches die grundlegenden Vorgänge innerhalb des Tanks aufzeigen soll. Dieses Modell wird dann mit einem geeignetem Experiment aus der Literatur validiert und mit dem beschriebenen FLPP-3 Experiment verglichen.