A two-way coupled simulation technique for a dilute suspension of rigid fibers in turbulent flows is developed. It is based on an Eulerian direct numerical simulation of the incompressible Navier-Stokes equations and a Lagrangian direct Monte-Carlo simulation of the fiber conformation. The developed simulation tool is employed to study the turbulent drag reduction by rigid fibers in a channel flow. Turbulence statistics of the fibrous drag-reduced channel flow obtained by a direct method, not needing a closure model, is presented for the first time.     «

A two-way coupled simulation technique for a dilute suspension of rigid fibers in turbulent flows is developed. It is based on an Eulerian direct numerical simulation of the incompressible Navier-Stokes equations and a Lagrangian direct Monte-Carlo simulation of the fiber conformation. The developed simulation tool is employed to study the turbulent drag reduction by rigid fibers in a channel flow. Turbulence statistics of the fibrous drag-reduced channel flow obtained by a direct method, not ne...     »

In vorliegender Dissertation wurde ein voll gekoppeltes Verfahren zur Simulation verdünnter Suspensionen starrer Faser in turbulenten Strömungen entwickelt. Es basiert auf einer direkten numerischen Simulation der inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen für das Trägerfluid im Euler-Kontext und einer direkten Monte-Carlo-Simulation der stochastischen Faserorientierungen im Lagrange-Kontext. Das entwickelte Simulationswerkzeug wird eingesetzt, um die Widerstandsverringerung durch starre Fasern in einer turbulenten Kanalströmung zu simulieren. Damit kann zum ersten Mal eine solche Strömung im Detail studiert und ihre Statistik dokumentiert werden.     «

In vorliegender Dissertation wurde ein voll gekoppeltes Verfahren zur Simulation verdünnter Suspensionen starrer Faser in turbulenten Strömungen entwickelt. Es basiert auf einer direkten numerischen Simulation der inkompressiblen Navier-Stokes-Gleichungen für das Trägerfluid im Euler-Kontext und einer direkten Monte-Carlo-Simulation der stochastischen Faserorientierungen im Lagrange-Kontext. Das entwickelte Simulationswerkzeug wird eingesetzt, um die Widerstandsverringerung durch starre Fasern i...     »