4.6 Vergleichsrechnung mit Hilfe des SST Modells - Lehrstuhl ...
4.6 Vergleichsrechnung mit Hilfe des SST Modells - Lehrstuhl ... 4.6 Vergleichsrechnung mit Hilfe des SST Modells - Lehrstuhl ...
Um den Drall im Einlass des Rauchgaskanals in FLUENT zu berücksichtigen, wurde eine UDF (user defined function) in der Programmiersprache c geschrieben. Der Drall kommt durch die Rotation des LUVO zustande, wodurch die tangentiale Geschwindigkeit eines beliebigen Punk- tes abhängig von dessen Radius der Kreisbahn, die er beschreibt, ist. Die tangentiale Geschwin- digkeit wird in ihre Geschwindigkeitsanteile für die x und y-Richtung zerlegt, um damit dann den Einlass des Rauchgaskanals beaufschlagen zu können. Der Quellcode ist als Anhang A auf- geführt. Der LUVO hat eine Drehzahl von n 1,5 min und einen Durchmesser von , 1 – = d = 22,4 m was eine Maximalgeschwindigkeit am äußeren Rand von = 1,759 m/s ergibt. Er dreht sich für den vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn. In den folgenden Tabellen sind die Werte der beiden Geometrien mit und ohne Drall aufgeführt. Index Beschreibung C - Netz verfeinert 5 + Verteiler 2, aus Kapitel 4.1 bekannt - Geometrievariante mit kurzem Leitblech Abb. 4.14 C1 - Netz C mit Drall G - lokal adaptierte Variante von F - Geometrievariante mit langem Leitblech Abb 4.15 G1 - Netz G mit Drall Index Tabelle 18: Bezeichnung der Simulationen v [m/s] Auslass1 v [m/s] Auslass 2 v tangential v [m/s] Auslass 3 v [m/s] Auslass 4 C 13,73 13,62 13,60 13,76 C1 (Drall) 13,96 13,76 13,54 13,53 G 13,89 13,65 13,58 13,92 G1 (Drall) 14,16 13,77 13,49 13,69 Tabelle 19: flächengewichtete Geschwindigkeit an den Auslässen 60
Index Die Tabellen 19 bis 21 machen deutlich, dass der Drall einen spürbaren Einfluss auf die Strö- mung hat. Am stärksten wirkt sich dieser auf die Massenstromverteilung der Auslässe aus. So zeigt die Tabelle 21, dass sich zwischen der Konfiguration C ohne Drall und mit Drall der Mas- senstrom durch den Auslass 1 um 3,02 kg/s und durch den Auslass 2 um 2,22 kg/s erhöht. Da der Massenstrom der beiden Simulationen gleich groß ist, muss er demzufolge bei den Aus- lässen 3 und 4 sinken. Am größten ist die Differenz der Massenströme, wenn man die Auslässe 1 und 3 betrachtet (Konfiguration C mit Drall), diese beträgt 6,49 kg/s. Das selbe Phänomen tritt auch bei der Konfiguration G auf, wobei es hier noch stärke Auswirkungen hat. Der Grund dafür liegt allein im Drall, durch diesen wird das Fluid an die jeweilige Kanalwand (abhängig von der Drehrichtung des LUVO) gedrückt. Dadurch steigt in diesem Bereich die Strömungsgeschwin- digkeit, das Fluid strömt schneller in die Auslässe 1 und 2 wodurch sich deren Massenstrom er- höht. Auch die Geschwindigkeitsverteilung in den Auslässen zeigt diese Änderung der Massenstromverteilung. p [Pa] p [Pa] p [Pa] p [Pa] Auslass 1 Auslass 2 Auslass 3 Auslass 4 C 91,31 89,99 89,73 91,71 C1 (Drall) 94,46 91,97 88,69 88,62 G 92,45 89,11 88,18 92,72 G1 (Drall) 96,00 90,72 86,81 89,75 Index Tabelle 20: flächengewichteter Druck an den Auslässen m [kg/s] [kg/s] [kg/s] [kg/s] Auslass 1 Auslass 2 Auslass 3 Auslass 4 · m · m · m · C 214,76 212,76 212,42 214,65 C1 (Drall) 217,78 214,98 211,29 210,90 G 215,56 211,87 210,67 215,90 G1(Drall) 219,70 213,69 209,17 212,38 Tabelle 21: Massenstrom an den Auslässen 61
- Seite 9 und 10: 2.2 Turbulenz Turbulenz [3] bezeich
- Seite 11 und 12: 2.3 Grenzschicht Eine Eigenschaft d
- Seite 13 und 14: Entfernt man sich weiter von der Wa
- Seite 15 und 16: Abbildung 2.4.1 :Hierarchie der Mod
- Seite 17 und 18: 2.4.2 Standard k - ε Modell Das k
- Seite 19 und 20: Die zweite Verbesserung verhindert,
- Seite 21 und 22: 2.4.5 Das SST Modell Das SST Modell
- Seite 23 und 24: 2.4.6 Auswahl geeigneter Turbulenzm
- Seite 25 und 26: Somit ergeben sich die Gleichungen
- Seite 27 und 28: 2.6.1 Netzgüte Das erstellte Netz
- Seite 29 und 30: Für vierseitige und Hexaederelemen
- Seite 31 und 32: mittelbaren Nachbarn. Die diskretis
- Seite 33 und 34: Für die diffusiven Flüsse wird in
- Seite 35 und 36: 2.9 Fehler bei der CFD Berechnung B
- Seite 37 und 38: 3. CFD-Simulation der Rauchgasströ
- Seite 39 und 40: In der Abbildung 3.3 (links) erkenn
- Seite 41 und 42: In der Tabelle 5 sind die Eingangsw
- Seite 43 und 44: Die Werte in der Tabelle 7 sind tei
- Seite 45 und 46: Druck in [Pa] 162 160 158 156 154 1
- Seite 47 und 48: Abbildung 4.8 : Geschwindigkeitsver
- Seite 49 und 50: Dateiname Netz verfeinert 5 + Verte
- Seite 51 und 52: A B C D 0 m/s 4,25 m/s 8,5 m/s 12,7
- Seite 53 und 54: 4.2 Änderung der Geometrie Währen
- Seite 55 und 56: Index v [m/s] Einlass v [m/s] Messe
- Seite 57 und 58: kennen, dass das Gesamtströmungssy
- Seite 59: Fluent angewandt wurden. Um dies zu
- Seite 63 und 64: Die Abbildung 4.19 zeigt, dass sich
- Seite 65 und 66: Auf der Abbildung 4.21 ist bereits
- Seite 67 und 68: Der Einfluss der Strebe auf die Str
- Seite 69 und 70: Dies hat für diesen speziellen Fal
- Seite 71 und 72: 4.5.1 Geometrieanpassung Anhand der
- Seite 73 und 74: Index Beschreibung H - basiert auf
- Seite 75 und 76: 0 m/s 4,25 m/s 8,5 m/s 12,75 m/s 17
- Seite 77 und 78: Um den Drall dennoch zu beeinflusse
- Seite 79 und 80: Auch die Geschwindigkeitsverteilung
- Seite 81 und 82: Die damit erzielte Geschwindigkeits
- Seite 83 und 84: 5 Auswertung Aus den Ergebnissen (K
- Seite 85 und 86: da man sich um die Strömungs- und
- Seite 87 und 88: Anhand der in den Abbildungen 5.2 u
- Seite 89 und 90: Erklärung Hiermit versichere ich,
- Seite 91 und 92: Anhang A #include "udf.h" DEFINE_PR
- Seite 93: 6 Abbildungsverzeichnis [A1] http:/
Um den Drall im Einlass <strong>des</strong> Rauchgaskanals in FLUENT zu berücksichtigen, wurde eine UDF<br />
(user defined function) in der Programmiersprache c geschrieben. Der Drall kommt durch die<br />
Rotation <strong>des</strong> LUVO zustande, wodurch die tangentiale Geschwindigkeit eines beliebigen Punk-<br />
tes abhängig von <strong>des</strong>sen Radius der Kreisbahn, die er beschreibt, ist. Die tangentiale Geschwin-<br />
digkeit wird in ihre Geschwindigkeitsanteile für die x und y-Richtung zerlegt, um da<strong>mit</strong> dann<br />
den Einlass <strong>des</strong> Rauchgaskanals beaufschlagen zu können. Der Quellcode ist als Anhang A auf-<br />
geführt.<br />
Der LUVO hat eine Drehzahl von n 1,5 min und einen Durchmesser von ,<br />
1 –<br />
= d = 22,4 m<br />
was eine Maximalgeschwindigkeit am äußeren Rand von =<br />
1,759 m/s ergibt. Er<br />
dreht sich für den vorliegenden Fall im Uhrzeigersinn.<br />
In den folgenden Tabellen sind die Werte der beiden Geometrien <strong>mit</strong> und ohne Drall aufgeführt.<br />
Index Beschreibung<br />
C - Netz verfeinert 5 + Verteiler 2, aus Kapitel 4.1 bekannt<br />
- Geometrievariante <strong>mit</strong> kurzem Leitblech Abb. 4.14<br />
C1 - Netz C <strong>mit</strong> Drall<br />
G - lokal adaptierte Variante von F<br />
- Geometrievariante <strong>mit</strong> langem Leitblech Abb 4.15<br />
G1 - Netz G <strong>mit</strong> Drall<br />
Index<br />
Tabelle 18: Bezeichnung der Simulationen<br />
v [m/s]<br />
Auslass1<br />
v [m/s]<br />
Auslass 2<br />
v tangential<br />
v [m/s]<br />
Auslass 3<br />
v [m/s]<br />
Auslass 4<br />
C 13,73 13,62 13,60 13,76<br />
C1 (Drall) 13,96 13,76 13,54 13,53<br />
G 13,89 13,65 13,58 13,92<br />
G1 (Drall) 14,16 13,77 13,49 13,69<br />
Tabelle 19: flächengewichtete Geschwindigkeit an den Auslässen<br />
60
Change language