Elektromagnetische Kontrolle freier Flüssigmetalloberflächen: Theorie. - In: Workshop Elektroprozesstechnik, (2008), 5, S. 1-10
Potenziale elektromagnetischer Kräfte zur Modifizierung von Glasschmelzen. - In: Programm und Referate, ISBN 978-3-921089-55-2, (2008), insges. 16 S.
Die elektromagnetische Modifizierung von Materialien mittels elektromagnetisch generierter Kraftdichten steht seit Jahren im Fokus wissenschaftlicher Untersuchungen. Dazu zählen Prozesse wie das Schmelzen, Erstarren, Kristallisieren, Abscheiden von metallischen und anorganisch-nichtmetallischen Materialien in Magnetfeldern. - Grundsätzliche Voraussetzungen für die Wirkung von elektromagnetischen Kräften in Materialien sind bewegliche elektrisch geladene Teilchen (woraus elektrische Leitfähigkeiten resultieren, mit denen in einem elektrischen Feld Stromdichten erzeugt werden können) oder bewegliche mit magnetischen Momenten behaftete Teilchen/Bereiche (woraus endliche Suszeptibilitäten resultieren) und in jedem Fall das Vorhandensein eines Magnetfeldes. Dann wirken im oder auf das Material Lorentzkräfte und/oder paramagnetische Kräfte. - Im vorliegenden Beitrag werden die Realisierbarkeit solcher elektromagnetischer Kräfte in Glasschmelzen diskutiert und Ergebnisse zu deren Modifizierung aus eigenen Forschungen, die im Rahmen der von der DFG seit 2001 geförderten Forschergruppe "Magnetofluiddynamik" und weiterer bilateraler FuE-Projekte durchgeführt werden konnten, vorgestellt.
Experimental study of temperature distribution and local heat flux for turbulent Rayleigh-Bénard convection of air in a long rectangular enclosure. - In: International journal of heat and mass transfer, ISSN 1879-2189, Bd. 51 (2008), 17/18, S. 4238-4248
https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2008.01.017
Comment on "Oblique axisymmetric stagnation flows in magnetohydrodynamics" [Phys. Fluids 19, 114106 (2007)]. - In: Physics of fluids, ISSN 1089-7666, Bd. 20 (2008), 6, 069102, insges. 1 S.
https://doi.org/10.1063/1.2939387
Three-dimensional simulations of water-mercury anticonvection. - In: Fluid dynamics & materials processing, ISSN 1555-256X, Bd. 4 (2008), 1, S. 11-19
Beiträge zur thermischen Auslegung von Automobilscheinwerfern. - Ilmenau : Univ.-Verl. Ilmenau, 2008. - Online-Ressource (PDF-Datei: XVI, 153 S., 12,04 MB) : Ilmenau, Techn. Univ., Diss., 2007
Parallel als Druckausg. erschienen
In der vorliegenden Arbeit wird der Wärmetransport in Automobilscheinwerfern numerisch und experimentell untersucht. Die Scheinwerfer unterteilen sich dabei in Bezug auf die Lichtquelle in zwei Klassen: Scheinwerfer mit Halbleiter-Lichtquellen (Light-Emitting-Diodes) und Scheinwerfer mit Temperaturstrahlern (Halogen-Glühlampen). Das Auslegungskonzept beider Klassen unterscheidet sich grundlegend. Deshalb entstehen für die Arbeit zwei Schwerpunkte: Die optimale Kühlung von Halbleiter-Lichtquellen im Scheinwerfer und die Verminderung von lokalen Überhitzungen an der Abdeckscheibe von Scheinwerfern mit Temperaturstrahlern, sogenannten Hot-Spots. Halbleiter-Lichtquellen werden zum verbesserten Wärmetransport mit Kühlkörpern versehen. Sind diese im geschlossenen Gehäuse des Scheinwerfers platziert, muss die Wärme vom Kühlkörper an die Innenluft des Scheinwerfers und von dort an die Gehäusewand abgegeben werden. Der erste Teil der Arbeit untersucht den Einfluss der erzwungenen und gemischten Konvektion auf den Wärmetransport von Kühlkörper zu Gehäuse und vergleicht ihn mit dem Einfluss der natürlichen Konvektion im geschlossenen Scheinwerfergehäuse. Im Gegensatz zu bestehenden Studien wird die erzwungene Konvektion zur Erhöhung des Wärmeüberganges am Kühlkörper und dem Gehäuse genutzt und nicht zum Abtransport von erwärmten Fluid. Der Einsatz der gemischten Konvektion erhöht den Wärmetransport im untersuchten Modell um mehr als 50% gegenüber natürlicher Konvektion. Der Wärmetransport kann durch Positionierung der Wärmequelle in der Hauptströmung, durch Vergrößerung der Gehäusefläche und durch den Einsatz eines Abdeckrahmens maximiert werden. Wird der Kühlkörper anstelle einer ebenen Platte durch eine Oberfläche mit Rippen ersetzt, erhöht sich der Wärmetransport maximal um den Faktor 2,2. Behindern benachbarte Bauteile das kühlende Fluid am Zu- und Abströmen vom Kühlkörper, so wird der Wärmetransport stark reduziert. Der Abstand und die Größe der Begrenzungen vermindern den Wärmetransport im untersuchten Parameterbereich für natürliche Konvektion um bis zu 65%. Die Untersuchungen werden numerisch durchgeführt und mit Modellexperimenten validiert. Die Entstehung des Hot-Spots an der Abdeckscheibe von Scheinwerfern wird im zweiten Teil der Arbeit studiert. Anhand eines experimentellen Aufbaus kann der Druck innerhalb eines Scheinwerfermodells reduziert werden und somit erlauben die Experimente die Variation der Rayleigh-Zahl über sechs Größenordnungen. Dies mindert den Einfluss des konvektiven Wärmetransportes stark und die Kopplung von Konvektion und Strahlung wird direkt beeinflusst. Die gefundenen Ergebnisse erweitern die wenigen, in diesem Parameterbereich verfügbaren Literaturdaten erheblich. In den Experimenten werden die Rayleigh-Zahl, Abstand von Reflektor und Abdeckscheibe und Emissionskoeffizient des Reflektors als Kennzahlen des Modells ermittelt. Begleitende numerische Simulationen bilden die Strömungsverhältnisse innerhalb der Geometrie nach und erklären die auftretenden Effekte. Eine zweite numerische Studie untersucht ein Modell der Abdeckscheibe, die alle vorher variierten Parameter in sich vereint. Weitere Parameter der Abdeckscheibe, wie die Scheibendicke, werden so in die Untersuchungen aufgenommen. Das Modell ist mit dem einer ebenen Platte, mit diskreter Wärmequelle und gekoppeltem Wärmetransport auf zwei Seiten vergleichbar und stellt eine neuartige Kombination zum Studium des Wärmetransportes dar. Es kommt außerdem ohne die Benutzung eines Strahlungsmodells für gerichtete Strahlung aus
http://www.db-thueringen.de/servlets/DocumentServlet?id=10113
Experimentelle Untersuchungen der turbulenten Rayleigh-Benard Konvektion von Luft in einem Quader. - Ilmenau : ISLE, 2008. - XII, 103 S. Zugl.: Ilmenau : Techn. Univ., Diss., 2007
In der vorliegenden Dissertation wurden die Eigenschaften des Temperaturfeldes in turbulenter Rayleigh-Bdnard Konvektion im Bereich 6 x 107 { Ra 16 x 108 untersucht. Dafür wurde eine guaderförmige Konvektionszelle aufgebaut. Die hochaufgelösten zeitlichen und räumlichen Temperaturmessungen sind an vier für die Konvektionsströmung charakteristischen Stellen durchgeftihrt worden. Dabei standen die Eigenschafben des Temperaturprofils und der thermischen Grenzschicht im Fokus dieser Studie. Die simultane Messung der Temperaturprofile an Heiz- und Ktihlplatte ermöglichte die Untersuchungen der zeitlichen Periodizität des Temperaturfeldes und die Anaiyse der Symmetrie der vertikalen Temperaturverteilung. Weiterhin wurde die Verteilung des lokalen Wärmestromes in der Konvektionszelle untersucht. Die erzielte Messergebnisse brachten neue Erkenntnisse über die Struktur der Temperaturprofile und deren Selbstähnlichkeit.
Electromagnetic effects on glass melt flow in crucibles. - In: European journal of glass science and technology, ISSN 1753-3554, Bd. 49 (2008), 1, S. 33-40
https://www.ingentaconnect.com/content/sgt/gta/2008/00000049/00000001/art00006
Optimal growth and transition to turbulence in channel flow with spanwise magnetic field. - In: Journal of fluid mechanics, ISSN 1469-7645, Bd. 596 (2008), S. 73-101
http://dx.doi.org/10.1017/S002211200700924X
Transition to turbulence in the Hartmann boundary layer. - In: GAMM-Mitteilungen, ISSN 1522-2608, Bd. 30 (2007), 1, S. 125-132
https://doi.org/10.1002/gamm.200790002