Please use this persistent identifier to cite or link to this item: doi:10.24405/575
Title: Stabilitätstheorie für die oszillierende Rohrströmung
Other Titles: Stability theory for oscillating pipe flow
Authors: Trukenmüller, Kai 
Language: de
Subject (DDC): Technik
Subject: Hydrodynamische Stabilität
Hydrodynamic Stability
Issue Date: 2006
Publisher: Universitätsbibliothek der HSU/UniBwH
Document Type: Thesis
Source: Bericht aus dem Institut für Mechanik ; September 2006 (2006)
Journal / Series / Working Paper (HSU): Bericht aus dem Institut für Mechanik 
Series/Report no.: Bericht aus dem Institut für Mechanik 2006,Sept.
Publisher Place: Hamburg
Abstract: 
Bei Strömungsvorgängen wird prinzipiell zwischen laminarer und turbulenter Bewegung unterschieden. Welche der beiden Formen vorkommt, ist von grundlegendem Interesse. Die Lösung der Bewegungsgleichungen führt auch dann auf die laminare Strömung, wenn diese praktisch nicht vorkommt. Ursache dieses Phänomens ist die Instabilität der Strömung gegenüber kleinen Störungen oder Imperfektionen im System, die in der Realität stets vorhanden sind. Ziel der Stabilitätstheorie ist die Entscheidung, unter welchen Parameterrestriktionen eine Grundströmung entweder stabil oder instabil ist. Falls sie stabil ist, kann die laminare Strömung aufrecht erhalten werden. Andernfalls zerfällt sie in eine möglicherweise turbulente Strömung. In der vorliegenden Arbeit wird die Strömung einer reibungsbehafteten Flüssigkeit in einem Rohr untersucht, welche sich unter dem Einfluß eines harmonisch oszillierenden axialen Druckgradienten einstellt. Bisher wurde die oszillierende Rohrströmung vorwiegend experimentell untersucht. Aus den Befunden geht hervor, daß die Strömung für ausgewählte Paramterkombinationen zu bestimmten Zeiten ein instabiles Verhalten aufweist. Rechnerisch konnte das bisher nicht bestätigt werden. Die durchgeführten Stabilitätsanalysen, basierend auf der Floquetschen Theorie, deuten auf asymptotisches Stabilitätsverhalten der Strömung hin. Es ist Ziel dieser Arbeit, die in den Experimenten gefundenen Instabilitätsphänomene theoretisch zu erklären. Dazu werden die vorhandenen Ansätze zur hydrodynamischen Stabilität verglichen und an die Problemstellung angepaßt. Mit einer geeigneten Methode werden anschließend Parameterstudien über alle sinnvollen Kombinationen von Grundströmungen und Störungen durchgeführt. In dieser Arbeit wird erstmals eine quasistatische Theorie erfolgreich auf die Stabilitätsfrage der oszillierenden Rohrströmung angewendet. Mithilfe umfangreicher Parameterstudien werden die aus Experimenten bekannten Instabilitätsphänomene erklärt und das Instabilitätsgebiet eingehend analysiert.
Organization Units (connected with the publication): Mechanik 
DOI: https://doi.org/10.24405/575
URL: http://edoc.sub.uni-hamburg.de/hsu/volltexte/2006/766/
Advisor: Böhme, Gert 
Referee: Ellermeier, Wolfgang
Grantor: HSU Hamburg
Type of thesis: Doctoral Thesis
Exam date: 2006-06-16
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