Stromungsberechnung im Kuhl- und Sperrluftsystem von Gasturbinen zur Optimierung des Sekundarluftsystems

131 Pages·2001·5.501 MB·German

by  Brillert D.

Str(cid:1)omungsberechnung im Ku(cid:1)hl(cid:2) und Sperrluftsystem
von Gasturbinen zur Optimierung des
Sekund(cid:1)arluftsystems
Vom Fachbereich Maschinenbauder
Gerhard(cid:1)Mercator(cid:1)Universit(cid:2)at Duisburg
zur Erlangung des akademischen Grads
DOKTOR(cid:1)INGENIEUR
genehmigte Dissertation
von
Dieter Brillert
aus
Stadtlohn
Referent(cid:3) Prof(cid:4) Dr(cid:4)(cid:5)Ing(cid:4)H(cid:4) Simon
Korreferent(cid:3) Prof(cid:4) Dr(cid:4)(cid:5)Ing(cid:4) D(cid:4) Bohn
Tag der mu(cid:2)ndlichenPru(cid:2)fung(cid:3)(cid:6)(cid:7)(cid:4) Juli (cid:8)(cid:9)(cid:9)(cid:6)

Berichte aus der Strömungstechnik
Dieter Brillert
Strömungsberechnung im Kühl- und Sperrluftsystem
von Gasturbinen zur Optimierung
des Sekundärluftsystems
.
Shaker Verlag
Aachen 2001
Die Deutsche Bibliothek - CIP-Einheitsaufnahme
Brillert, Dieter:
Strömungsberechnung im Kühl- und Sperrluftsystem von Gasturbinen zur
Optimierung des Sekundärluftsystems / Dieter Brillert.
Aachen : Shaker, 2001
(Berichte aus der Strömungstechnik)
Zugl.: Duisburg, Univ., Diss., 2001
ISBN 3-8265-9591-2
.
Copyright Shaker Verlag 2001
Alle Rechte, auch das des auszugsweisen Nachdruckes, der auszugsweisen
oder vollständigen Wiedergabe, der Speicherung in Datenverarbeitungs-
anlagen und der Übersetzung, vorbehalten.
Printed in Germany.
ISBN 3-8265-9591-2
ISSN 0945-2230
Shaker Verlag GmbH • Postfach 1290 • 52013 Aachen
Telefon: 02407 / 95 96 - 0 • Telefax: 02407 / 95 96 - 9
Internet: www.shaker.de • eMail: [email protected]
Vorwort
DievorliegendeArbeitentstandw(cid:1)ahrendmeinerT(cid:1)atigkeitimFachgebietStr(cid:1)omungsmaschinen
der Gerhard(cid:2)Mercator(cid:2)Universit(cid:1)at Duisburg und wurde im Rahmen eines Forschungsvorha(cid:3)
bensvonderSiemens Power GenerationinMu(cid:1)lheima(cid:4)d(cid:4)Ruhr(cid:5)nanziellgef(cid:1)ordert(cid:4)Ziel
istes ein Berechnungssystem zu scha(cid:6)en(cid:7) das die auslegungssichere(cid:7) (cid:8)exible undschnelle Be(cid:3)
rechnungderStr(cid:1)omunginKu(cid:1)hl(cid:2)undSperrluftsystemenerm(cid:1)oglicht(cid:4)Dazumusstenzun(cid:1)achstdie
theoretischenGrundlagenderInnenstr(cid:1)omunginrotierendenSystemenerarbeitetwerden(cid:4)Diese
sindanschlie(cid:9)endineinfu(cid:1)rdiePraxisanwendbareszuverl(cid:1)assigesBerechnungssystemintegriert
worden(cid:4)
MeinenherzlichenDankm(cid:1)ochteichalldenenaussprechen(cid:7)diemichbeiderErstellungdie(cid:3)
serArbeit injeglicher Hinsichtunterstu(cid:1)tzthaben(cid:4)HerrnProf(cid:4)Dr(cid:4)(cid:3)Ing(cid:4)H(cid:4)Simon(cid:7)dem Leiter
des Fachgebiets Str(cid:1)omungsmaschinen(cid:7) gilt mein besonderer Dank fu(cid:1)r die F(cid:1)orderung und Un(cid:3)
terstu(cid:1)tzung dieser Arbeit(cid:7) sowie fu(cid:1)r die U(cid:1)bernahme des Hauptreferats(cid:4) Herrn Prof(cid:4) Dr(cid:4)(cid:3)Ing(cid:4)
D(cid:4)Bohndanke ichfu(cid:1)rseinInteresseandieserArbeit(cid:7)fu(cid:1)rdiewertvollenHinweiseundfu(cid:1)rdie
U(cid:1)bernahmedesKorreferats(cid:4)VonSeitenderFirmaSiemensPowerGenerationm(cid:1)ochteich
besondersHerrnDr(cid:4)(cid:3)Ing(cid:4)A(cid:4)W(cid:4) Reichert meinen Dank aussprechen(cid:7) derdurchseine Diskussi(cid:3)
onsbeitr(cid:1)agezumGelingendieserArbeitbeigetragenhat(cid:4)AllenKollegenundMitarbeiterndes
Fachgebiets Str(cid:1)omungsmaschinen m(cid:1)ochte ich fu(cid:1)r die tatkr(cid:1)aftige Unterstu(cid:1)tzung ganz herzlich
danken(cid:4)Ebensom(cid:1)ochteichmichbeiallenStudentenbedanken(cid:7)dieimRahmenihrerDiplom(cid:2)
undStudienarbeitenanderL(cid:1)osungvonTeilproblemenmitgewirkthaben(cid:4)
Nicht zuletzt danke ich meiner Familie und allen Freunden fu(cid:1)r die mirentgegengebrachte
Unterstu(cid:1)tzung(cid:4) Insbesondere gilt dieser Dank meinem ehemaligen Studienkollegen Dipl(cid:4)(cid:3)Ing(cid:4)
Thorsten Schulz fu(cid:1)r die intensive Durchsicht des Manuskripts(cid:4) Ein gro(cid:9)es Dankesch(cid:1)on rich(cid:3)
tet sich an meine Frau Ulrike(cid:7) die durch ihren Rat und ihr Verst(cid:1)andnis sowie die sorgf(cid:1)altige
DurchsichtdesManuskriptsganzwesentlichdenErfolgdieserArbeitgesicherthat(cid:4)
Inhaltsverzeichnis
FormelzeichenundAbku(cid:1)rzungen iv
(cid:2) Einleitung (cid:2)
(cid:3) Die Str(cid:1)omungin komplexen Netzwerken (cid:4)
(cid:10)(cid:4)(cid:11) AufbauundStrukturderNetzwerkeimSekund(cid:1)arluftsystemvonGasturbinen (cid:4) (cid:4) (cid:12)
(cid:10)(cid:4)(cid:10) L(cid:1)osungderGleichungssystememitkommerziellerSoftware (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:13)
(cid:10)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:11) DerModul(cid:2)Algorithmus (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:13)
(cid:10)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:10) DerFlowmaster(cid:2)Algorithmus (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)
(cid:10)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:15) DieMischungvonMassenstr(cid:1)omenunterschiedlichenDralls (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:11)(cid:10)
(cid:10)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:16) DieAnwendungvondreidimensionalennummerischenL(cid:1)osungsverfahren(cid:4) (cid:11)(cid:17)
(cid:10)(cid:4)(cid:15) GrundgleichungendereindimensionalenStromfadentheorie (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:11)(cid:17)
(cid:10)(cid:4)(cid:16) Beru(cid:1)cksichtigungderrealenEin(cid:8)u(cid:1)ssedurchKorrelationen (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:11)(cid:13)
(cid:5) Str(cid:1)omungin rotierendenBohrungen (cid:3)(cid:2)
(cid:15)(cid:4)(cid:11) Literaturu(cid:1)berblick(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:10)
(cid:15)(cid:4)(cid:11)(cid:4)(cid:11) LaminareEinlaufstr(cid:1)omunginfeststehendenBohrungen(cid:18)(cid:1)(cid:2)d (cid:19) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:10)
(cid:1)(cid:2)
(cid:15)(cid:4)(cid:11)(cid:4)(cid:10) DieStr(cid:1)omunginfeststehendenBlenden(cid:18)(cid:1)(cid:2)d (cid:20)(cid:19) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:10)
(cid:1)
(cid:15)(cid:4)(cid:11)(cid:4)(cid:15) FeststehendeBohrungen(cid:18)(cid:1)(cid:2)d(cid:3)(cid:20)(cid:19)(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:16)
(cid:15)(cid:4)(cid:11)(cid:4)(cid:16) RotierendeBohrungen (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:21)
(cid:15)(cid:4)(cid:10) EnergieumwandlunginrotierendenBohrungen (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:14)
(cid:15)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:11) StrukturderStr(cid:1)omung (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:14)
(cid:15)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:10) EnergieformenundGeschwindigkeitsverteilungen (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:10)(cid:14)
(cid:15)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:15) Eintrittsverluste(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:15)(cid:10)
(cid:15)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:16) RohrreibungsverlusteundEinlau(cid:8)(cid:1)ange (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:15)(cid:15)
(cid:15)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:17) Austrittsverluste (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:15)(cid:16)
(cid:15)(cid:4)(cid:15) AufbaudesmathematischenModells (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:15)(cid:21)
(cid:15)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:11) Totaldruckverluste (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:15)(cid:21)
(cid:15)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:10) Str(cid:1)omungsumlenkung(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:15)(cid:12)
(cid:15)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:15) DimensionsloseKenngr(cid:1)o(cid:9)en (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:15)(cid:12)
(cid:15)(cid:4)(cid:16) ModellierungfeststehenderBohrungen (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:16)(cid:20)
(cid:15)(cid:4)(cid:16)(cid:4)(cid:11) Korrelationenfu(cid:1)rlangeBohrungen(cid:18)(cid:1) (cid:1)D(cid:19) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:16)(cid:20)
(cid:3)
(cid:15)(cid:4)(cid:16)(cid:4)(cid:10) Korrelationenfu(cid:1)rkurzeBohrungen(cid:18)(cid:1)(cid:4)(cid:1)D(cid:19) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:16)(cid:11)
(cid:15)(cid:4)(cid:17) ModellierungrotierenderBohrungen (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:16)(cid:21)
(cid:15)(cid:4)(cid:17)(cid:4)(cid:11) Bohrungsl(cid:1)ange (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:16)(cid:13)
(cid:15)(cid:4)(cid:17)(cid:4)(cid:10) RundungsradiusderEintrittskante (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:16)(cid:14)
(cid:15)(cid:4)(cid:21) Zusammenfassung(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:17)(cid:20)
Inhaltsverzeichnis iii
(cid:6) Str(cid:1)omungzwischenrotierendenWellen (cid:7)(cid:5)
(cid:16)(cid:4)(cid:11) Literaturu(cid:1)berblick(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:17)(cid:16)
(cid:16)(cid:4)(cid:10) NummerischeUntersuchungderStr(cid:1)omungzwischenrotierendenWellen (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:17)(cid:12)
(cid:16)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:11) GestaltungderRechengitter (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:17)(cid:13)
(cid:16)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:10) Randbedingungen(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:21)(cid:20)
(cid:16)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:15) Ein(cid:8)ussdesImpulsesundderAsymmetriedesEintrittsstrahls (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:21)(cid:11)
(cid:16)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:16) AusbildungeinerTrenn(cid:8)(cid:1)ache (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:21)(cid:14)
(cid:16)(cid:4)(cid:15) KorrelationenzurvereinfachtenModellierungder(cid:15)D(cid:2)Str(cid:1)omung (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:12)(cid:15)
(cid:16)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:11) ErgebnissederModellierung (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:12)(cid:21)
(cid:16)(cid:4)(cid:16) Zusammenfassung(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:13)(cid:20)
(cid:7) Str(cid:1)omungzwischenRotorscheiben (cid:8)(cid:2)
(cid:17)(cid:4)(cid:11) Literaturu(cid:1)berblick(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:13)(cid:10)
(cid:17)(cid:4)(cid:10) KorrelationenzurvereinfachtenModellierungder(cid:15)D(cid:2)Str(cid:1)omung (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:13)(cid:17)
(cid:17)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:11) StrukturundAufbauderModellierung (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:13)(cid:17)
(cid:17)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:10) GrenzschichteinerrotierendenScheibe (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:13)(cid:12)
(cid:17)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:15) Kernrotation (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:20)
(cid:17)(cid:4)(cid:10)(cid:4)(cid:16) Quellregion(cid:2)Radius (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:11)
(cid:17)(cid:4)(cid:15) NummerischeUntersuchungderStr(cid:1)omungzwischenrotierendenScheiben (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:10)
(cid:17)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:11) GestaltungderRechengitter (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:10)
(cid:17)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:10) Randbedingungen(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:16)
(cid:17)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:15) Str(cid:1)omungsstruktur (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:16)
(cid:17)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:16) ExperimentelleErgebnisse (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:12)
(cid:17)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:17) Kernrotationsfaktor(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:14)(cid:14)
(cid:17)(cid:4)(cid:15)(cid:4)(cid:21) ErgebnissederModellierung (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:11)(cid:20)(cid:20)
(cid:17)(cid:4)(cid:16) Zusammenfassung(cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:4) (cid:11)(cid:20)(cid:15)
(cid:9) ZusammenfassungundAusblick (cid:2)(cid:10)(cid:7)
Anhang (cid:2)(cid:10)(cid:11)
Literaturverzeichnis (cid:2)(cid:2)(cid:5)
Formelzeichen und Abku(cid:1)rzungen
Symbol Einheit Bedeutung
a J(cid:22)kg spezi(cid:5)scheArbeit
a m(cid:22)s Schallgeschwindigkeita(cid:23)p(cid:5)RT
(cid:1)
(cid:6)a m (cid:22)s Zentripetalbeschleunigung
(cid:1)
A m Fl(cid:1)ache
b (cid:2) Koe(cid:24)zient
c (cid:2) Koe(cid:24)zient
(cid:1)
(cid:6)c m (cid:22)s Coriolisbeschleunigung
cF (cid:2) WiderstandsbeiwertderPlatte
cp J(cid:22)(cid:18)kgK(cid:19) spezi(cid:5)scheisobareW(cid:1)armekapazit(cid:1)at
Cc (cid:2) Kontraktionsverh(cid:1)altnisCc(cid:23)Av(cid:2)A
CD (cid:2) Durch(cid:8)u(cid:9)koe(cid:24)zientCD(cid:23)m(cid:25)(cid:2)m(cid:25)id
Cw (cid:2) dimensionsloseMassenstromrateCw(cid:23)m(cid:25)(cid:2)(cid:18)(cid:7)ra(cid:19)
d m Durchmesser
fp (cid:2) Druckkoe(cid:24)zient
fv (cid:2) Geschwindigkeitskoe(cid:24)zient
F N Kraft
ht J(cid:22)kg spezi(cid:5)scheTotalenthalpie
J(cid:8)J ms Tensor(cid:7)Koe(cid:24)zient
k m Rauhigkeit
K(cid:2) K(cid:1)(cid:3) (cid:2) Koe(cid:24)zienten
(cid:4)
Kg (cid:2) Koe(cid:24)zientGrenzschichtmassenstrom
Kvur (cid:2) Koe(cid:24)zientGrenzschichtenergie
(cid:1) m L(cid:1)ange
m (cid:2) Minderumlenkungsfaktor
m(cid:25) kg(cid:22)s Massenstrom
M Nm Drehmoment
M (cid:2) MassenstromanteilM (cid:23)m(cid:25)g(cid:2)m(cid:25)
Ma (cid:2) Machzahl
n (cid:2) Exponent
p bar statischerDruck
pt bar Totaldruck
P W Leistung
q J(cid:22)kg spezi(cid:5)scheW(cid:1)arme
r m Radius
R J(cid:22)(cid:18)kgK(cid:19) Gaskonstante
Re (cid:2) Reynoldszahl
FormelzeichenundAbku(cid:1)rzungen v
Symbol Einheit Bedeutung
(cid:1)
Reu (cid:2) Rotations(cid:2)ReynoldszahlReu(cid:23)(cid:9)ra(cid:10)(cid:2)(cid:7)
s J(cid:22)(cid:18)kgK(cid:19) Entropie
(cid:1) (cid:1)(cid:1)
s(cid:8)sI(cid:8)sI(cid:8)sI (cid:2) SteigungendesGeschwindigkeitspro(cid:5)ls
T K statischeTemperatur
Tt K Totaltemperatur
u m(cid:22)s Umfangsgeschwindigkeit
v m(cid:22)s Absolutgeschwindigkeit(cid:7)Komponente
V(cid:25) m(cid:4)(cid:22)s Volumenstrom
w m(cid:22)s Relativgeschwindigkeit(cid:7) Komponente
x (cid:2) dimensionsloserRadiusx(cid:23)r(cid:2)ra
Y (cid:2) ExpansionsfaktorY (cid:23)m(cid:25)c(cid:2)m(cid:25)inc
(cid:5)
Y (cid:2) dimensionsloserWandabstand
z m Axialabstand
(cid:11) (cid:2) Grenzschichtkoe(cid:24)zient(cid:11)(cid:23) limz (cid:3)(cid:12)r(cid:2)(cid:12)u
(cid:4) (cid:1)
(cid:13) rad Relativwinkel
(cid:13) (cid:2) Kernrotationsfaktor(cid:13)(cid:23)vu(cid:2)(cid:18)(cid:9)r(cid:19)
(cid:14) m Grenzschichtdicke
(cid:26) (cid:2) Di(cid:6)erenz
(cid:1)
(cid:15) (cid:2) Verlustkoe(cid:24)zient(cid:15)(cid:23)(cid:26)pt(cid:1)V(cid:2)(cid:18)(cid:20)(cid:16)(cid:17)(cid:10)wm(cid:19)
(cid:15) (cid:2) dimensionsloseKoordinate
(cid:7) Nm(cid:22)s dynamischeViskosit(cid:1)at
(cid:5) (cid:2) Verh(cid:1)altnisderspezi(cid:5)schenW(cid:1)armekapazit(cid:1)aten
(cid:2)
(cid:17) (cid:2) Str(cid:1)omungsparameter(cid:17)(cid:23)CwRe(cid:2)u
(cid:17)F (cid:2) Rohrreibungskoe(cid:24)zient
(cid:4)
(cid:10) kg(cid:22)m Dichte
(cid:18) (cid:2) Koe(cid:24)zient(cid:18)turbulent(cid:18)(cid:23)(cid:20)(cid:16)(cid:13)(cid:7)laminar(cid:18)(cid:23)(cid:20)(cid:16)(cid:17)(cid:19)
(cid:1)
(cid:12) N(cid:22)m Schubspannung
(cid:19) rad Winkel
(cid:9) (cid:11)(cid:22)s Winkelgeschwindigkeit
(cid:27) (cid:11)(cid:22)s Wirbelvektor
TiefgestellteIndizes
Symbol Bedeutung
a Austritt
c kompressibel
d Rohr(cid:7)Kanal
vi FormelzeichenundAbku(cid:1)rzungen
Symbol Bedeutung
D ausgebildetesPro(cid:5)l
e Eintritt
F Reibung
g Grenzschicht
i Laufvariable
id ideal
inc inkompressibel
irr irreversibel
I Eintrittsbereich
k Laufvariable
krit kritisch
K korreliertmitKhaldi(cid:28)(cid:16)(cid:14)(cid:29)
(cid:1) L(cid:1)ange
lam laminar
m Meridan(cid:7)mittlere
max maximal
p Platte
P Druck
Q W(cid:1)arme
rel relativ
rev reversibel
r radial
R Rotation
s isentrop
s Quellregion
t total
turb turbulent
T Tr(cid:1)agheit
u Umfangsrichtung
v engsterQuerschnitt
V Verluste
z axial
Z zentrifugal
(cid:20) O(cid:6)set
(cid:1)
(cid:11)(cid:8)(cid:10)(cid:8)(cid:10) Zustand
(cid:26) Di(cid:6)erenz
unendlich
(cid:2)