SEARCH

SEARCH BY CITATION

Keywords:

  • Blasenkollektive;
  • Blasenschwarm;
  • Gitterfreie Simulation;
  • Koaleszenz;
  • Partikelbasierte Simulation;
  • Smoothed particle hydrodynamics
  • Bubble collective;
  • Bubble swarm;
  • Coalescence;
  • Mesh-free simulation;
  • Particle-based simulation;
  • Smoothed particle hydrodynamics

Abstract

Die Modellierung der Koaleszenz innerhalb von Blasenkollektiven ist mit gitterbasierten Verfahren aufgrund des adaptiven Vernetzungsaufwands eine Herausforderung. Eine Alternative für Systeme mit stark veränderlichen freien Oberflächen und komplexer Geometrie stellen gitterfreie Simulationsmethoden wie der Smoothed-particle-hydrodynamics-Ansatz (SPH-Ansatz) dar. In dieser Forschungsarbeit wird die Eignung der SPH-Methode zur Simulation von Blasenkollektiven untersucht. Dazu wird die Dynamik der Koaleszenz einer Einzelblase mit einer planaren Oberfläche analysiert und die Möglichkeit zur Modellierung von Blasenkollektiven am Beispiel eines Blasenkollektivs mit zwei Blasen verschiedener Größe aufgezeigt.

Modeling coalescence effects within bubble collectives is a challenge with grid-based methods because of the extensive remeshing. Mesh-free simulation methods, such as the smoothed particle hydrodynamics (SPH) approach offer an alternative for systems with highly deformable free surfaces and complex geometries. This contribution investigates the suitability of the SPH method for the simulation of bubble collectives. The dynamics of a single bubble coalescing with a planar surface is studied. Moreover, the ability of the SPH approach to model bubble collectives is highlighted considering the coalescence of two bubbles of different sizes.