LEADER 06589nam 2200421 450 001 9910647263003321 005 20230324110456.0 010 $a3-8325-5582-X 035 $a(CKB)5580000000509435 035 $a(NjHacI)995580000000509435 035 $a(EXLCZ)995580000000509435 100 $a20230324d2022 uy 0 101 0 $ager 135 $aur||||||||||| 181 $ctxt$2rdacontent 182 $cc$2rdamedia 183 $acr$2rdacarrier 200 10$aZur numerischen Simulation der O?lstrahl-Zahnrad-Interaktion in Flugtriebwerken $eEine Studie mit SPH und VOF /$fMarc Keller 210 1$aBerlin, Germany :$cLogos Verlag Berlin GmbH,$d2022. 215 $a1 online resource (182 pages) $cillustrations 225 0 $aUniversita?t Karlsruhe 327 $aAbbildungen xiii -- Tabellen xix -- Symbole xxi -- 1 Einleitung 1 -- 2 Stand der Forschung 5 -- 2.1 Funktion und Varianten der Einspritzschmierung 5 -- 2.2 Klassifizierung der Stro?mungspha?nomene 9 -- 2.2.1 Du?seninnenstro?mung und Physik von Flu?ssigkeitsstrahlen 11 -- 2.2.2 Luftstro?mung um ein rotierendes Zahnrad 16 -- 2.2.3 Flu?ssigkeitsstrahl unter aerodynamischer Last 18 -- 2.2.4 Strahlaufprall und Filmstro?mung 22 -- 2.3 Analytische Untersuchungen zur O?lstrahl-Zahnrad-Interaktion 23 -- 2.3.1 O?lstrahlku?hlung von Zahnra?dern 23 -- 2.3.2 Aufpralltiefe 29 -- 2.4 Experimentelle Untersuchungen zur O?lstrahl-Zahnrad-Interaktion 33 -- 2.5 Numerische Untersuchungen zur O?lstrahl-Zahnrad-Interaktion 36 -- 2.5.1 Simulationsmethoden fu?r Mehrphasenstro?mungen 36 -- 2.5.2 O?lstrahl-Interaktion mit einzelnem Zahnrad 39 -- 2.5.3 O?lstrahl-Interaktion mit ineinandergreifenden Zahnra?dern 40 -- 3 Zielsetzung 43 -- 4 Grundlagen der numerischen Methoden 45 -- 4.1 Mathematische Beschreibung von Mehrphasenstro?mungen 45 -- 4.1.1 Bilanzgleichungen 46 -- 4.1.2 Konstitutive Gleichungen 46 -- 4.1.3 Navier-Stokes-Gleichungen in Lagrange'scher Form 47 -- 4.2 Die Volume-of-Fluid-Methode 48 -- 4.2.1 Mathematisches Konzept 48 -- 4.2.2 Adaptive Netzverfeinerung 51 -- 4.2.3 Rechengebietsdeformation 52 -- 4.3 Die Smoothed-Particle-Hydrodynamics-Methode 55 -- 4.3.1 ITS-SPH-Code 57 -- 4.3.2 Mathematisches Konzept 58 -- 4.3.3 Zweiphasige Formulierung (TPSPH) 61 -- 4.3.4 Einphasige Formulierung (SPSPH) 65 -- 4.3.5 Randbedingungen 66 -- 5 Modellbildung zur Simulation der O?lstrahl-Zahnrad-Interaktion 71 -- 5.1 Referenzkonfiguration und numerisches Modell 71 -- 5.1.1 Geometrie- und Betriebsparameter 71 -- xii Inhaltsverzeichnis -- 5.1.2 Rechengebiet, Modellanforderungen und Randbedingungen 74 -- 5.2 Vergleich zwischen der VOF- und SPH-Methode 80 -- 5.2.1 Zweidimensionale Modellierung 80 -- 5.2.2 Dreidimensionale Modellierung 93 -- 5.3 Zusammenfassung und Methodenauswahl 105 -- 6 Simulation der O?lstrahl-Interaktion mit einzelnem Zahnrad 107 -- 6.1 Simulationsstudie 107 -- 6.1.1 Basiskonfiguration - Geometrie- und Betriebsparameter 107 -- 6.1.2 Numerisches Simulationsmodell 108 -- 6.1.3 Versuchsplanung 110 -- 6.2 Analyse der Simulationsdaten 114 -- 6.2.1 Bestimmung der Aufpralltiefe 114 -- 6.2.2 Bestimmung der Eindringtiefe 115 -- 6.2.3 Bestimmung der O?lfilmdynamik 115 -- 6.3 Einflu?sse vera?nderter Betriebsparameter 116 -- 6.3.1 Vorhersage der Aufprall- und Eindringtiefe 117 -- 6.3.2 Vorhersage der Benetzungsfla?che 120 -- 6.3.3 Statistische Analyse und Fazit 124 -- 6.4 Ableitung empirischer Berechnungsansa?tze 126 -- 7 Simulation der O?lstrahl-Interaktion mit ineinandergreifenden Zahnra?dern 129 -- 7.1 Simulationsstudie 129 -- 7.1.1 Geometrie- und Betriebsparameter 129 -- 7.1.2 Numerisches Simulationsmodell 131 -- 7.2 Vorhersage der O?lzufu?hrung in den beginnenden Eingriff 133 -- 7.3 Vorhersage der O?lzufu?hrung in den auslaufenden Eingriff 135 -- 7.4 Fazit 136 -- 8 Zusammenfassung und Ausblick 137 -- Literatur 139 -- Mitbetreute studentische Arbeiten 155 -- Eigene Vero?ffentlichungen 157 -- Anhang 161 -- A.1 Erweiterung des vektoriellen Modells zur Bestimmung der Aufpralltiefe 162 -- A.2 Winkeldefinitionen des kinematischen Modells zur Bestimmung der Aufpralltiefe163 -- A.3 Dynamischer Lastverteilungsalgorithmus fu?r den ITS-SPH-Code 164 -- A.4 Einfluss der Partikelgro?ße bei 3D-Simulationen mittels der SPSPH-Methode 169 -- A.5 Rechenaufwand fu?r die Simulationsstudien zur O?ZI 170 -- A.6 Visualisierung der Simulationen zur O?lstrahl-Interaktion mit einzelnem Zahnrad 171 -- A.7 Korrelation der Betriebsparameter mit den Auswertemetriken bei der Simulationsstudie zur O?lstrahl-Interaktion mit einzelnem Zahnrad 182 -- Lebenslauf 183. 330 $aErklarvideos stellen fur Lernende eine wichtiger werdende Lerngelegenheit dar. Die Forschungslage zum Thema Erklarvideos lasst zum Teil noch offen, welchen Einfluss die didaktische Qualitat eines Erklarvideos und die Form der Einbettung in Lehr-Lernprozesse auf den Lernzuwachs haben. Weiterhin ist unklar, ob es Personengruppen gibt, die von Erklarvideos besonders profitieren konnen. Ziel der Arbeit ist es daher, einen theoriebasierten Kategorienkatalog zur Gestaltung moglichst lernwirksamer Erklarvideos zu entwickeln, zwei Erklarvideos unterschiedlicher didaktischer Qualitat zu einem Thema aus der Elektrizitatslehre zu gestalten und anhand dieser beiden Videos die Lernwirksamkeit empirisch zu prufen. Die Erhebung mit N = 146 Lehramtsstudierenden des Sachunterrichts zeigt uber alle Treatmentgruppen grosse Lernzuwachse. Aus den Ergebnissen folgt, dass die Qualitat und auch das Einbettungsformat in dieser Erhebung keinen direkten Einfluss auf den Lernzuwachs haben. Aus der Betrachtung der Nutzungsdaten der Erklarvideos folgt als eine mogliche Erklarung, dass die Studierenden auch im schlechteren Erklarvideo relevante Inhalte identifizieren konnen. Es konnte beobachtet werden, dass besonders im Vorwissen schwache Studierende uberproportional von Erklarvideos profitieren. Der mogliche Lernzuwachs bei der Nutzung von Erklarvideos hangt somit von den individuellen Lernvoraussetzungen der Lernenden ab. 517 $aZur numerischen Simulation der Ölstrahl-Zahnrad-Interaktion in Flugtriebwerken 606 $aNumerical analysis 606 $aHydrodynamics 606 $aJet engines 615 0$aNumerical analysis. 615 0$aHydrodynamics. 615 0$aJet engines. 676 $a629.134353 700 $aKeller$b Marc$01348383 801 0$bNjHacI 801 1$bNjHacl 906 $aBOOK 912 $a9910647263003321 996 $aZur numerischen Simulation der O?lstrahl-Zahnrad-Interaktion in Flugtriebwerken$93085852 997 $aUNINA