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Titel:
Numerische Berechnung der instationären Wirbelablösung hinter quadratischen Zylindern
Autor(en):
R. Franke, W. Rodi
Zusammenfassung:
Die instationäre Wirbelablösung an stumpfen Körpern ist ein häufig auftretendes Strömungsphänomen, dessen Berechenbarkeit von großer praktischer Bedeutung ist. Es werden Berechnungen dieser Strömung für einen quadratischen Zylinder vorgestellt, die mit einem Finite-Volumen-Verfahren erzielt wurden. Zum einen handelt es sich hierbei um Rechnungen für laminare Strömungen im Re-Bereich 40 - 300, wobei die instationären, 2D Navier-Stokes-Gleichungen gelöst wurden, zum anderen um Rechnungen für Re = 22.000, wobei nun der Einfluß stochastischer turbulenter Schwankungen auf die phasengemittelte periodische Strömung durch Turbulenzmodelle berücksichtigt wurde. Es kamen neben einem Zweischichten-k-E-Modell (Auflösung der wandnahen Schicht mit einem Ein-Gleichungs-Modell) auch zwei Varianten des Reynoids-Spannungsgleichungs-Modells von Launder, Reece und Rodi (LRR) zum Einsatz. Berechnete Stromlinien für die Fälle Re = 300 und Re = 22.000 sind in Bild 1 gegeben. Bild 2 zeigt für den Fall mit Re= 22.000 die Verteilung der gesamten kinetischen Auktuationsenergie entlang der Zylindermittenlinie. Das numerische Verfahren wird in [l, 2] näher beschrieben, die Turbulenzmodelle in [2, 3]. In diesen Arbeiten werden auch Rechenergebnisse bezüglich der Strouhal-Zahl, der Widerstandskoeffizienten und der zeitlichen Entwicklung der Strömung (Anfahrvorgang) sowie für den Fall der turbulenten Strömung weitere Schwankungsgrößen präsentiert, diskutiert und mit experimentellen Ergebnissen verglichen. Bei den laminaren Strömungen im Re-Bereich 40 - 300 ist bezüglich der globalen Parameter insgesamt gute Übereinstimmung mit den Meßergebnissen festzustellen; bei der turbulenten Strömung (Re = 22.000) föhn das k-E Modell zu wesentlich zu geringen periodischen Schwankungsgeschwindigkeiten und das Reynolds-Spannungsgleichungs-Modell liefert insgesamt erheblich bessere Ergebnisse, wobei es aber etwas zu große periodische Schwankungen vorhersagt.
Veranstaltung:
7. DGLR-Fach-Symposium, 1990, Aachen
Medientyp:
Conference Paper
Sprache:
deutsch
Format:
14,8 x 21,0 cm, 3 Seiten
Veröffentlicht:
DGLR-Bericht, 1990, 1990-06, Strömung mit Ablösung; S.219-221; 1990; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn
Preis:
NA
ISBN:
ISSN:
Kommentar:
Klassifikation:
Stichworte zum Inhalt:
aerodynamics
Verfügbarkeit:
Bestellbar
Veröffentlicht:
1990
Dieses Dokument ist Teil einer übergeordneten Publikation:
Strömung mit Ablösung