D. Vieth

Die Berechnung turbulenter Grenzschichtströmungen - auch bei starken auf geprägten Druckgradienten - ist mittlerweile mit Hilfe moderner Rechenverfahren für zweidimensionale, inkompressible Fälle problemlos möglich. Dieses relativiert sich jedoch, wenn Strömungen bei hohen Reynolds-Zahlen betrachtet werden, die aufgrund der Druckverteilung in der Außenströmung ablösen. Insbesondere bei der Berechnung des Wärmeübergangs existieren nur sehr wenige Verfahren, die auch im Bereich der Ablösung physikalisch korrekte Ergebnisse liefern. Ein wesentlicher Grund dafür ist die Tatsache, daß sich die wandnahen Verläufe fast sämtlicher Strömungs- und Turbulenzgrößen sowie der Temperatur bei Annäherung an die Ablösung drastisch verändern. Unter Verwendung der asymptotischen Theorie hoher Reynolds-Zahlen sowie mit Hilfe der Dimensionsanalyse werden Ansätze vorgestellt, mit deren Hilfe eine physikalisch korrekte Berechnung im Ablöse- und Wiederanlegebereich möglich ist. Es werden allgemeingültige Wandfunktionen hergeleitet, die die sich ändernde Struktur im Ablösebereich berücksichtigen. Diese Wandfunktionen können zur Bestimmung der wandnahen Randbedingungen verwendet werden. Ein sog. low-Reynolds-number Modell ist daher nicht nötig. Es wird außerdem gezeigt, daß einige Modellkonstanten gängiger Turbulenzmodelle verändert werden müssen, um bei Ablösung die asymptotisch korrekten Verläufe wiederzugeben. Für das Standard-k-e-Modell werden beispielhaft neue Bestimmungsgleichungen für die Konstanten vorgestellt. Vergleiche von Grenzschichtrechnungen mit Messungen zeigen gute Übereinstimmung. Dabei wurden die neuen Wandfunktionen und Modellkonstanten verwendet.

9. DGLR-Fach-Symposium, Erlangen, 1994

Conference Paper

deutsch

21,0 x 29,7 cm, 6 Seiten

DGLR-Bericht, 1994, 1994-04, Strömungen mit Ablösung; S.96-101; 1994; Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt - Lilienthal-Oberth e.V., Bonn

NA

aerodynamics, turbulent flow

Bestellbar

1994