Modellierung, Simulation und Charakterisierung des Abbrandes extrudierbarer Festtreibstoffe mit komplexer Querschnittgeometrie.

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Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Modellierung und Simulation des Abbrandes extrudierbarer Festtreibstoffe mit komplexer Querschnittgeometrie sowie allgemein zur Abbrandcharakterisierung von Festtreibstoffen. Dazu wird die Geometrieanderung der Querschnittgeometrie wahrend des Abbrandes durch einen gitterbasierten Algorithmus modelliert. Dieser basiert auf zellularen Automaten und wird als ICT-Cellular-Combustion-Algorithm bezeichnet. Dieser wird mit Algorithmen zur Praprozessierung der Eingabegeometrien und einem thermodynamischen Modell fur den Druckaufbau in einer ballistischen Bombe kombiniert. Das entwickelte Modell ermoeglicht die numerische Simulation der Geometrieanderung von extrudierbaren Festtreibstoffen wahrend des gesamten Verbrennungsprozesses fur nahezu beliebige Querschnittgeometrien. Mit Hilfe des Modells und experimentellen Messdaten kann eine Zielfunktion konstruiert und durch numerische Optimierungsalgorithmen minimiert werden. Dies ermoeglicht die experimentelle Bestimmung der druckabhangigen Regressionsgeschwindigkeit der Abbrandoberflache mit hoher Genauigkeit auch fur geometrisch komplexe Festtreibstoffe unter gleichzeitiger Verwendung kleiner Probenmengen.