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Modellierung von Teilchenwechselwirkung mit kryogenen Oberflächen im kinetischen DSMC Verfahren

Nagel, Aaron (2020) Modellierung von Teilchenwechselwirkung mit kryogenen Oberflächen im kinetischen DSMC Verfahren. Bachelor's, DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik Göttingen.

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Abstract

1916 stellte Irving Langmuir die Überlegung auf, dass Teilchen beim Auftreffen auf Oberflächen nicht instantan reflektiert oder gestreut werden, sondern von der Oberfläche aufgenommen und wieder emittiert werden können [12]. In verdünnten Gasströmungen finden Teilchenkollisionen untereinander deutlich seltener als in Kontinuumsströmungen statt und werden daher als frei-molekular beschrieben. Zur numerischen Lösung und Simulation von frei-molekularen Strömungen entwickelte Bird in den 1960er Jahren die DSMC Methode [2]. Da in frei-molekularen Strömungen die Bewegung der einzelnen Teilchen betrachtet werden muss, muss auch die Teilchen-Wand-Wechselwirkung auf Teilchenebene betrachtet werden. Dazu wird das von Irving Langmuir aufgestellte Langmuir-Modell in den DSMC Löser SPARTA implementiert und im Rahmen verschiedener Testfälle überprüft. Es werden Parameter der einströmenden Teilchen variiert und die Auswirkungen der Variation oberflächenspezifischer Parameter untersucht. Insbesondere wird der zeitliche Verlauf in den stationären Zustand hinein gelöst. Abschließend werden numerische Stabiliät und Grenzfälle des Langmuir-Modells betrachtet.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/138293/
Document Type:Thesis (Bachelor's)
Title:Modellierung von Teilchenwechselwirkung mit kryogenen Oberflächen im kinetischen DSMC Verfahren
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Nagel, AaronUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:October 2020
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:72
Status:Published
Keywords:Adsorption, Desorption, DSMC
Institution:DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik Göttingen
Department:Raumfahrzeuge
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Space
HGF - Program Themes:Space Transportation
DLR - Research area:Raumfahrt
DLR - Program:R RP - Space Transportation
DLR - Research theme (Project):R - Wiederverwendbare Raumfahrtsysteme (old)
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute for Aerodynamics and Flow Technology > Spacecraft, GO
Deposited By: Grabe, Dr. Martin
Deposited On:15 Dec 2020 17:41
Last Modified:14 Jun 2022 11:50

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