Aachen PK 2003 – wissenschaftliches Programm

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K: Kurzzeitphysik

K 1: Short time-scale dynamics and diagnostics

K 1.4: Vortrag

Dienstag, 18. März 2003, 12:15–12:30, F04

Spektrale Analyse einer Grenzschichtströmung — •Urs Eppelt — Lehrstuhl für Lasertechnik, RWTH Aachen, Steinbachstr. 15, 52074 Aachen

Bei der thermischen Materialbearbeitung mit Laserstrahlung weist die Strömung der Schmelze Grenzschichtcharakter auf. Die Strömung wird an der freien Oberfläche des Schmelzfilms durch die Scherspannung und den Druckgradienten eines Gasstrahls angetrieben.

Die integralen Näherungen (z.B. Lubrikationsnäherung) der Grenzschichtgleichungen des freien Randwertproblems erfassen die Lösungseigenschaften für langsame Strömungen (Reynoldszahl Re→ 0).

Mit Hilfe der spektralen Methode wird ein approximatives System gewöhnlicher Differentialgleichungen angegeben, das die Lösung der freien Randwertaufgabe mit beliebiger Genauigkeit beschreibt. Die Korrekturen zur integralen Näherung für moderate und große Werte der Reynoldszahl können damit angegeben werden.

Die räumlichen Skalen der stationären Lösung und die Dynamik bei der Ausbreitung von Störungen werden untersucht.