Besseres Verständnis der Grenzflächenwellen nützt der Industrie
Das Verhalten von Grenzflächenwellen ist bei vielen Anwendungen innerhalb industrieller Technologien und auch für die Gesellschaft als Ganzes wichtig. Wissenschaftler im Vereinigten Königreich haben daher Instabilitätswellen mit großer Amplitude und das Verhalten von großen Strukturen in Zweiphasen-Scherströmungen mit dem Ziel untersucht, die Ergebnisse auf eine Reihe von industriellen Problemen wie dem Verhalten von Öl- und Gaspipelines, winderzeugten Ozeanwellen und der Liquid Jet Atomisation anzuwenden. Im Rahmen des Projekts PSE2PHASE ("A non-linear stability Framework for Interfacial Wave Dynamics") entwickelten Forscher eine nichtlineare Stabilisierungsmethode zur Simulation von Zweiphasen-Scherströmungen. Bei der Herangehensweise werden nichtlineare parabolische Stabilitätsgleichungen mit einem leistungsfähigen Erfassungsschema kombiniert und mithilfe von hochgenauen direkten Berechnungen validiert. Unter Anwendung dieser Herangehensweise konnten die Forscher einen aufschlussreichen und rechentechnisch effizienten Rahmen erstellen, um bessere physikalische Modelle der Grenzdynamik zu schaffen. Dieses Wissen wird beispielsweise bei der Entwicklung von Kernkraftwerken eine wichtige Rolle spielen, da das Verständnis der Position der Luft-Flüssigkeits-Grenzfläche beim Betrieb der Wärmetauscher im Inneren eines Rektors von besonderer Wichtigkeit ist. In ähnlicher Weise ist die Tropfenbildung zudem ein wichtiger Faktor bei der Entwicklung von Brennern für Gasturbinen. Die breite Anwendbarkeit dieser Forschungsarbeit sollte den Forschern zufolge zu nachhaltigen Fortschritten in einer Vielzahl von europäischen Industrien führen, beispielsweise sollten Unternehmen wie BP und British Nuclear Fuels Nutzen hieraus ziehen. Sie fügten hinzu, dass von den leistungsfähigeren Simulationen der Flüssigkeitsstrahlen Gasturbinenhersteller wie Rolls-Royce ebenfalls profitieren werden.