Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...
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Abb. 3.81 – Geschwindigkeitsfeld um Platte Form B/II, Nasenzone, α = 10°, Maßstab 15:10 3.3.1.5 Bewertung Mit den Abb. 3.82 bis Abb. 3.83 beschreiben wir die geometrische Ausdehnung und Position der Zonen mit Ablösung. Wir stellen fest, daß mit steigendem Anstellwinkel α die Wahrscheinlichkeit einer Ablösung bzw. nach deren Eintreten der Umfang der Ablösung zunimmt. Für die kreisrunde Nasengeometrie der Form A ist die Neigung zur Ablösung im Vergleich mit den Platten der Form B/I und Form B/II am geringsten. Ein Ablösung wird erst für einen Anstellwinkel α von 10° festgestellt. Der Umfang der Ablösung wächst nur allmählich mit steigendem Anstellwinkel α. Für die spitze Nasengeometrie der Form B/I mit einer Nase, deren Spitze mit einem Rundungsradius r von 0,2 mm versehen ist, tritt schon für den Anstellwinkel α von 0° eine Ablöseblase an der Nasenvorderkante auf. Für die ideal spitze Nasengeometrie der Form B/II ist die Ablöseblase an der Nasenvorderkante bei einem Anstellwinkel α von 0° noch größer. Die Ausdehnungen der Ablösezonen für die Platten der Form B/I und der Form B/II scheinen sich jedoch mit größerem Anstellwinkel α anzugleichen. Das Zentrum des Ablösewirbels entfernt sich mit größerem Anstellwinkel α und wachsenden Umfang der Ablösung von der Nasenspitze der untersuchten Platte in Richtung Plattenlauflänge x, wobei sich an der Nasenvorderkante der Platte mit kreisrunder Nasengeometrie der Form A gut beschreibbare Ablösezonen herausbilden. Die Platten mit spitzer Nasengeometrie der Form B sind für weitere Untersuchungen weniger gut geeignet. 90
Wir halten schließlich fest, daß neben der Reynoldszahl Re, dem Anstellwinkel α sowie der Form der Nasengeometrie die Charakteristik der Grundgeometrie des umströmten festen Körpers z.B. Dicke der Platte oder gekrümmte Oberfläche auf die Ausprägung der Zonen mit Ablösung einen grundlegenden Einfluß hat. Form A Form B/I Form B/II Höhe h [mm] 70 60 50 40 30 20 10 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Anstellwinkel α [°] Abb. 3.82 – Höhe h der Ablösezone in mm in Abhängigkeit vom Anstellwinkel α in ° 250 Form A Form B/I Form B/II Länge l [mm] 200 150 100 50 0 0 5 10 15 20 25 30 35 40 Anstellwinkel α [°] Abb. 3.83 – Länge l der Ablösezone in mm in Abhängigkeit vom Anstellwinkel α in ° 91
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Abb. 3.81 – Geschwindigkeitsfeld um Platte Form B/II, Nasenzone, α = 10°, Maßstab 15:10<br />
3.3.1.5 Bewertung<br />
Mit den Abb. 3.82 bis Abb. 3.83 beschreiben wir die geometrische Ausdehnung <strong>und</strong> Position<br />
der Zonen mit Ablösung. Wir stellen fest, daß mit steigendem Anstellwinkel α die<br />
Wahrscheinlichkeit einer Ablösung bzw. nach deren Eintreten der Umfang der Ablösung<br />
zunimmt.<br />
Für die kreisr<strong>und</strong>e Nasengeometrie der Form A ist die Neigung zur Ablösung im Vergleich<br />
mit den Platten der Form B/I <strong>und</strong> Form B/II am geringsten. Ein Ablösung wird erst für einen<br />
Anstellwinkel α von 10° festgestellt. Der Umfang der Ablösung wächst nur allmählich mit<br />
steigendem Anstellwinkel α.<br />
Für die spitze Nasengeometrie der Form B/I mit einer Nase, deren Spitze mit einem<br />
R<strong>und</strong>ungsradius r von 0,2 mm versehen ist, tritt schon für den Anstellwinkel α von 0° eine<br />
Ablöseblase an der Nasenvorderkante auf. Für die ideal spitze Nasengeometrie der Form B/II<br />
ist die Ablöseblase an der Nasenvorderkante bei einem Anstellwinkel α von 0° noch größer.<br />
Die Ausdehnungen der Ablösezonen für die Platten der Form B/I <strong>und</strong> der Form B/II scheinen<br />
sich jedoch mit größerem Anstellwinkel α anzugleichen.<br />
Das Zentrum des Ablösewirbels entfernt sich mit größerem Anstellwinkel α <strong>und</strong> wachsenden<br />
Umfang der Ablösung von der Nasenspitze der untersuchten Platte in Richtung<br />
Plattenlauflänge x, wobei sich an der Nasenvorderkante der Platte mit kreisr<strong>und</strong>er<br />
Nasengeometrie der Form A gut beschreibbare Ablösezonen herausbilden. Die Platten mit<br />
spitzer Nasengeometrie der Form B sind für weitere Untersuchungen weniger gut geeignet.<br />
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