Modellierung des Grenzschichtumschlags bei Turbomaschinenströmungen unter Berücksichtigung mehrerer Umschlagsarten

In dieser Arbeit wird ein Transitionsmodell für Turbomaschinenströmungen vorgestellt. Folgende drei Umschlagsarten wurden berücksichtigt: natürliche/Bypass-, ablösungsinduzierte und nachlaufinduzierte Transition. Zusätzlich wurde eine quasi-instationäre Nachlaufmodellierung eingeführt, um die periodisch-instationären Nachlaufeffekte in einer stationären Simulation wiederzugeben. Neben einer ausführlichen Beschreibung des Modells enthält die Arbeit eine umfangreiche Validierung an Konfigurationen mit steigendem Komplexitätsgrad. Der Vergleich mit den Messungen zeigt, dass die Rechnungen qualitativ und quantitativ konsistente und genaue Vorhersagen liefern. Insbesondere wurden Verlustbeiwerte und Druckverteilungen zuverlässig wiedergegeben. Im Vergleich zu Rechnungen mit Turbulenzmodell wurde durch die Hinzunahme des Transitionsmodells eine deutliche Verbesserung der Verlustvorhersage erreicht.A transition model for turbomachinery fluid flows is presented in this work. Following three transition modes are included: natural/bypass, separation-induced and wake-induced transition. Additionally, a quasi-unsteady wake modelling has been introduced, in order to reproduce the periodic-unsteady wake effects in steady simulations. Apart from a detailed model description, the present work contains a comprehensive validation on test cases with increasing degree of complexity. The comparison with the measurements shows, that the computations yield qualitatively and quantitatively consistent and accurate predictions. In particular, loss coefficients and pressure distributions have been reliably reproduced. Compared to the simulations with turbulence model a clear improvement of loss prediction has been achieved by inclusion of the transition model

Projekt CeWS : CFD-Simulationen eines Wärmespeichers

Wärme Hamburg Gmb

Transition model extension for roughness effects

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