In dieser Dissertation wird ein neuer Ansatz zur Simulation der turbulenten Vermischung in wässrigen Lösungen bei hohen Schmidt Zahlen (Sc) erarbeitet. Dieser Ansatz kombiniert eine Direkte Numerische Simulation (DNS) der Strömung mit einer gefilterten Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktion (FDF) Simulation des Skalars und erlaubt eine geschlossene Bestimmung des nicht linearen Reaktionsterms. Für die Modellierung des nicht geschlossenen diffusiven Terms in der FDF Transportgleichung wurden a priori und a posteriori Untersuchungen des ''linear mean square estimation'' Modells (LMSE) an eigens dafür erzeugten Daten einer turbulenten Kanalströmung mit Vermischung bei hohen Sc vorgenommen. Dabei konnte die Eignung des LMSE Modells gezeigt werden. Für die benötigte skalare subfilter Dissipationsrate wurde ein neues Modell erarbeitet, das in einer a posteriori Analyse eine sehr gute Übereinstimmung mit der DNS zeigt.     «

In dieser Dissertation wird ein neuer Ansatz zur Simulation der turbulenten Vermischung in wässrigen Lösungen bei hohen Schmidt Zahlen (Sc) erarbeitet. Dieser Ansatz kombiniert eine Direkte Numerische Simulation (DNS) der Strömung mit einer gefilterten Wahrscheinlichkeitsdichte-Funktion (FDF) Simulation des Skalars und erlaubt eine geschlossene Bestimmung des nicht linearen Reaktionsterms. Für die Modellierung des nicht geschlossenen diffusiven Terms in der FDF Transportgleichung wurden a...     »

This thesis proposes a new approach for the simulation of turbulent mixing in aequous solutions at high Schmidt numbers. This approach combines direct numerical simulation (DNS) of the flow field with a filtered density function (FDF) simulation of the scalar field where the non linear reaction term appears in a closed form. To model the non closed diffusive term in the FDF transport equation a priori and a posteriori analyses of the ''linear mean square estimation'' model (LMSE) are performed with DNS data of turbulent channel flow with mixing, which were generated for this purpose. It can be shown that the LMSE model is well suited for this approach and a new model for the required subfilter scalar dissipation rate is developed. A posteriori analyses of this model shows an excellent agreement with DNS data.     «

This thesis proposes a new approach for the simulation of turbulent mixing in aequous solutions at high Schmidt numbers. This approach combines direct numerical simulation (DNS) of the flow field with a filtered density function (FDF) simulation of the scalar field where the non linear reaction term appears in a closed form. To model the non closed diffusive term in the FDF transport equation a priori and a posteriori analyses of the ''linear mean square estimation'' model (LMSE) are perf...     »