Pr Prandtl Zahl - Brandenburgische Technische Universität Cottbus

LS Thermische Maschinen, BTU Cottbus · Studienarbeit Stefan Bischoff
Umluftwindkanals bezieht sich im wesentlichen auf die Vermessung des zeitlichen
Temperaturverhaltens und der Verteilung des Totaldrucks im Strömungsfeld der
Meßstrecke, Kapitel 4.2 und Kapitel 5.2.
Die Temperaturdrift des Umluftwindkanals wird im Kapitel 4.2 beschrieben, wobei
als Maßnahme zur Stabilisierung der Temperatur in der Zukunft der Vorlaufbetrieb
des Umluftwindkanals bis zum Einstellen des Gleichgewichts der Temperatur
eingesetzt werden soll.
Der statische Druck p ist in der Mündungsebene der Düse gegenüber dem
Umgebungsdruck pU in der maximalen Betriebsstufe kleiner 10 Pa. Die Freistrahlbedingung
in der Mündungsebene der Düse kann somit als erfüllt angesehen
werden. Sollten Messungen mit hohen Genauigkeitsanforderungen durchgeführt
werden, ist der statische Druck p ebenfalls zu untersuchen.
Der Totaldruck p0 ist im oberen Bereich der I. und IV. Quadranten des Strahlquerschnitts
geschwächt. Durch den Einbau von Honigwabenblechen in den Gleichrichter
soll der angestrebte isotrope Charakter der Strömung über den
Meßquerschnitt weiter angenähert werden. Die gemessenen Turbulenzgrade Tu in
der Meßstrecke decken sich mit den Ergebnissen von Klatt [12]. In der Zukunft
sollte zur Erweiterung des Einsatzspektrums des Umluftwindkanals das flexible
Einstellen des Turbulenzgrades Tu mit einem veränderlichen Gleichrichter
angedacht werden. Die bestehende Traversierung an der Meßstrecke muß
verändert bzw. durch ein automatisiertes Verstellsystem z.B. des Herstellers Isel
ersetzt werden. Diese neuartige Traversierung würde die Ausnutzung der
Kapazitäten von Meßgeräten sowie die Ausbeute an Datenmengen in Verbindung
mit Labview weiter erhöhen.
Die Anwendbarkeit der Wärme-Stoff-Analogie wird in der vorliegenden Arbeit
bestätigt. Verbesserungswürdig erscheint das Schichtdickenmeßsystem
hinsichtlich seiner Flexibilität, Genauigkeit sowie Meßrate. Das
Schichtdickenmeßsystem wird um weitere Bewegungsachsen und einem optischen
Abstandsmeßsystem erweitert, um Freiformflächen, z.B. Oberflächen von
Schaufelmodellen, mit hinreichend hoher Abtastfrequenz vermessen zu können.
Einen Haupteinfluß auf die Qualität der Meßergebnisse haben die Modelle
bezüglich des verwendeten Materials und der Oberflächenbeschaffenheit. Die
Modelle sollen aus Aluminium gefertigt werden, die Oberfläche soll nach
Möglichkeit sehr fein gestrahlt und poliert sein. Zu rauhe Oberflächen erhöhen die
Meßunsicherheit beim Vermessen der Naphthalinschichtdicken mit der
Wirbelstromsonde.
Es muß eine weitere Optimierung der Verfahren zur Beschichtung der Windkanal-
Modelle mit Naphthalin erfolgen. Zur Sicherung einer gleichbleibenden Qualität der
Naphthalinschicht, soll der Beschichtungsvorgang mechanisiert werden. Eine
Verbesserung der Qualität der Naphthalinschicht wird die Qualität der
Meßergebnisse bei der Anwendung der Wärme-Stoff-Analogie weiter verbessern.
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