Anwendung sowie Bewertung der LCT/TLC - Lehrstuhl ...

4.3 Angeströmte Platte
Auslegung und Versuchsaufbau
Auslegung Kühlluftbohrungen und Anströmung
Die begrenzenden Parameter des Versuchsaufbaus waren vor allem der zur Verfügung ste-
hende Windkanal und der Massenstromregler zur Kühlluftversorgung. Für die gesamte Kühl-
luftversorgung standen somit 46 g/s regelbare Luft zur Verfügung und eine maximal erreich-
bare Windkanalgeschwindigkeit von 20 m/s.
Des Weiteren ist die Ausblaserate M für die Filmkühlung von entscheidender Bedeutung.
v
M =
v
Ausblasung
Windkanal
Formel 4.3.1
Als konstante Arbeitsgeschwindigkeit des Windkanals während der Versuche, wurden 20
m/s gewählt und eine Ausblaserate von möglichst M=3 realisiert werden.
Zusätzlich wurde schon im Vorfeld festgelegt, dass eine Filmkühlung durch mehrere Bohrun-
gen erzeugt werden soll, um damit auch eine mögliche Beeinflussung und Vermischung der
Kühlluftstrahlen zu untersuchen.
Nach folgenden Formeln erfolgte eine rechnerische Abschätzung in EXCEL © und die Aus-
wahl des verwendeten Bohrungsdurchmessers sowie der Bohrungsanzahl.
m& = ρ ⋅ A⋅
c
Formel 4.3.2
kg
ρ = 1, 2
Formel 4.3.3
3
m
4 d
π
A = ⋅
2
Massenstrom gesamt bei Ausblaserate
[g/s]
I II III
einzel Massenstrom
[g/s] bei M=1
Bohrungsanzahl
Geschw.
[m/s]
Bohrung [m]
Formel 4.3.4
ρ (40°C)
[kg/m^3] ca:
8,7965 17,5929 26,3894 1,7593 5 20,00 0,010 1,12
10,6437 21,2874 31,9311 2,1287 5 20,00 0,011 1,12
12,6669 25,3338 38,0007 2,5334 5 20,00 0,012 1,12
10,5558 21,1115 31,6673 1,7593 6 20,00 0,010 1,12
12,7725 25,5449 38,3174 2,1287 6 20,00 0,011 1,12
15,2003 30,4006 45,6008 2,5334 6 20,00 0,012 1,12
12,3150 24,6301 36,9451 1,7593 7 20,00 0,010 1,12
14,9012 29,8024 44,7036 2,1287 7 20,00 0,011 1,12
17,7337 35,4673 53,2010 2,5334 7 20,00 0,012 1,12
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