Über die Dynamik von Kavitationswolken

TL;DRAbstract

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die Untersuchung der Dynamik von Kavitationswolken, wie sie in Schaufelkanälen hydraulischer Anlagen zu beobachten sind. Die Untersuchung erfolgt anhand eines theoretischen Modells. Zugunsten der Lösbarkeit der Bilanzgleichungen unter Einschluss der Blasendynamik werden Vereinfachungen vorgenommen, die eine eindimensionale Beschreibung der Dispersion im Wolkeninneren ermöglichen. Untersuchte Wolkengeometrien sind die sphärische, zylindrische und, mit Schwerpunkt, die toroidale Wolke, die der realen Wolkengeometrie am nächsten kommt und das Studium von Wolkenzirkulation und -dehnung ermöglicht. Die Anregung erfolgt dynamisch durch einen harmonischen Druckverlauf im Unendlichen und kinematisch durch die Vorgabe einer Zirkulation und einer Dehnung (Torus). Das instationäre nichtlineare Problem wird mittels expliziter Zeitintegration durch Lösung einer Integralgleichung auf einem Lagrangeschen Gitter behandelt. Die Annahme gleicher Blasenradien im Wol

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