Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...
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3 MODELLRECHNUNGEN ............................................................................................................. 37 3.1 Kanalströmung..................................................................................................................... 37 3.1.1 Randbedingungen........................................................................................................ 38 3.1.2 Rechennetz und Turbulenzmodell............................................................................... 39 3.1.3 Rechnung..................................................................................................................... 40 3.1.4 Ergebnisse ................................................................................................................... 40 3.1.5 Bewertung ................................................................................................................... 44 3.2 AGTB-Kaskade .................................................................................................................... 44 3.2.1 Randbedingungen........................................................................................................ 46 3.2.2 Rechennetz und Turbulenzmodell............................................................................... 48 3.2.3 Rechnung..................................................................................................................... 49 3.2.4 Ergebnisse ................................................................................................................... 50 3.2.5 Bewertung ................................................................................................................... 66 3.3 Plattenumströmung.............................................................................................................. 66 3.3.1 Plattenumströmung ohne Ausblasung......................................................................... 68 3.3.1.1 Randbedingungen ................................................................................................... 68 3.3.1.2 Rechennetz und Turbulenzmodell .......................................................................... 69 3.3.1.3 Rechnung ................................................................................................................ 69 3.3.1.4 Ergebnisse............................................................................................................... 69 3.3.1.5 Bewertung............................................................................................................... 90 3.3.2 Plattenumströmung mit Ausblasung ........................................................................... 92 3.3.2.1 Mischung von Kühlluftströmung und Hauptströmung ........................................... 92 3.3.2.2 Einflußfaktoren ....................................................................................................... 94 3.3.2.3 Adiabate Filmkühleffektivität................................................................................. 97 3.3.2.4 Randbedingungen ................................................................................................... 98 3.3.2.5 Rechennetz und Turbulenzmodell .......................................................................... 99 3.3.2.6 Rechnung .............................................................................................................. 101 3.3.2.7 Ergebnisse............................................................................................................. 103 3.3.2.8 Bewertung............................................................................................................. 103 4 BEWERTUNG VON FINE/TURBO V3.0.................................................................................. 118 4.1 Anforderungen an die Hardware ....................................................................................... 118 4.2 Fehler im numerischen Strömungslöser ............................................................................ 119 5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK .................................................................................... 121 V. LITERATUR ............................................................................................................................ 123 4
III. VERWENDETE FORMELZEICHEN LATEINISCHE BUCHSTABEN Symbol Bedeutung SI-Einheit m& Massenstrom kg⋅s -1 q& Wärmestrom J⋅s -1 A Fläche m² a Schallgeschwindigkeit m⋅s -1 c, v Strömungsgeschwindigkeit m⋅s -1 c P spez. Wärmekapazität bei const p J⋅kg -1 ⋅K -1 c V spez. Wärmekapazität bei const V J⋅kg -1 ⋅K -1 e innere Energie J⋅kg -1 h Enthalpie J·kg -1 k turbulente kinetische Energie m 2 ⋅s -2 l Länge, Sehnenlänge, charakteristische geometrische Größe L turbulentes Längenmaß m l k Kolmogorovsches Längenmaß m m Masse kg n Anzahl der Meßwerte - n Exponent der Analogiefunktion - p statischer Druck N⋅m² P Prod turbulenter Produktionsterm Kg⋅m⋅s -3 q Wärme J R spezielle Gaskonstante J⋅kg -1 ⋅K -1 r Radius mm t Teilung - t Zeit s T statische Temperatur K Tu Turbulenzgrad - u, v, w Geschwindigkeitskomponenten im kartesischen Koordinatensystem m m⋅s -1 V Volumen m 3 5
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3 MODELLRECHNUNGEN ............................................................................................................. 37<br />
3.1 Kanalströmung..................................................................................................................... 37<br />
3.1.1 Randbedingungen........................................................................................................ 38<br />
3.1.2 Rechennetz <strong>und</strong> Turbulenzmodell............................................................................... 39<br />
3.1.3 Rechnung..................................................................................................................... 40<br />
3.1.4 Ergebnisse ................................................................................................................... 40<br />
3.1.5 Bewertung ................................................................................................................... 44<br />
3.2 AGTB-Kaskade .................................................................................................................... 44<br />
3.2.1 Randbedingungen........................................................................................................ 46<br />
3.2.2 Rechennetz <strong>und</strong> Turbulenzmodell............................................................................... 48<br />
3.2.3 Rechnung..................................................................................................................... 49<br />
3.2.4 Ergebnisse ................................................................................................................... 50<br />
3.2.5 Bewertung ................................................................................................................... 66<br />
3.3 Plattenumströmung.............................................................................................................. 66<br />
3.3.1 Plattenumströmung ohne Ausblasung......................................................................... 68<br />
3.3.1.1 Randbedingungen ................................................................................................... 68<br />
3.3.1.2 Rechennetz <strong>und</strong> Turbulenzmodell .......................................................................... 69<br />
3.3.1.3 Rechnung ................................................................................................................ 69<br />
3.3.1.4 Ergebnisse............................................................................................................... 69<br />
3.3.1.5 Bewertung............................................................................................................... 90<br />
3.3.2 Plattenumströmung mit Ausblasung ........................................................................... 92<br />
3.3.2.1 Mischung von Kühlluftströmung <strong>und</strong> Hauptströmung ........................................... 92<br />
3.3.2.2 Einflußfaktoren ....................................................................................................... 94<br />
3.3.2.3 Adiabate Filmkühleffektivität................................................................................. 97<br />
3.3.2.4 Randbedingungen ................................................................................................... 98<br />
3.3.2.5 Rechennetz <strong>und</strong> Turbulenzmodell .......................................................................... 99<br />
3.3.2.6 Rechnung .............................................................................................................. 101<br />
3.3.2.7 Ergebnisse............................................................................................................. 103<br />
3.3.2.8 Bewertung............................................................................................................. 103<br />
4 BEWERTUNG VON FINE/TURBO V3.0.................................................................................. 118<br />
4.1 Anforderungen an die Hardware ....................................................................................... 118<br />
4.2 Fehler im numerischen Strömungslöser ............................................................................ 119<br />
5 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK .................................................................................... 121<br />
V. LITERATUR ............................................................................................................................ 123<br />
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