The focus of this work is on level-set modeling approaches for multi-phase flows with interfacial instabilities, coupled with spatial and temporal adaptation techniques. First, a novel local time-stepping approach for multiresolution simulations with instantaneous time-step size adaptivity is proposed. This method is applied for high-fidelity simulations of secondary drop breakup. Finally, a novel approach is presented to simulate non-equilibrium liquid-solid phase transition of pure melts.
Übersetzte Kurzfassung:
Der Fokus dieser Arbeit liegt auf der Modellierung von Mehrphasenströmungen unter Einfluss von Grenzflächen-Instabilitäten mit der Level Set Methode. Diese ist gekoppelt mit räumlich und zeitlich adaptiven Verfahren. Ein neuartiges lokales Zeitschrittverfahren wird vorgestellt mit instantaner Zeitschrittweiten-Anpassung. Dieses wird genutzt für hoch-aufgelöste Simulationen von sekundärem Tropfenzerfall. Zudem wird ein neuer Modellierungsansatz zur Simulation von Erstarrungsvorgängen vorgestellt.