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Strömungen in Kanälen mit rauen Wänden: DNS-Lösungen zur Validierung des RANS-Dissipationsmodells

粗糙壁通道中的流动：用于验证 RANS 耗散模型的 DNS 解决方案

基本信息

批准号：
182026990
负责人：
Professor Dr.-Ing. Heinz Herwig
金额：
--
依托单位：
Institut für Technische Thermodynamik
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2010
资助国家：
德国
起止时间：
2009-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/182026990?language=en
关键词：
Str mungen Kan len mit

项目摘要

Als grundlegende Alternative zur experimentellen Bestimmung von Verlusten in Impuls- und Wärmeübertragungsprozessen besteht die Möglichkeit, diese detailliert zu berechnen. Als besonderes Problem erweist sich dabei der Fall, dass Wände eine nicht zu vernachlässigende Rauheit aufweisen, die insbesondere bei turbulenten Strömungen einen starken Einfluss auf die Verluste bei den Übertragungsprozessen hat. Über die Bestimmung der Entropieproduktion für die Übertragungsprozesse gelingt es, sowohl eine Aussage über die genaue Verteilung der Verluste im Strömungs- und Temperaturfeld als auch über die globalen Übertragungsbeiwerte zu erlangen. Für turbulente Strömungen muss dies auf der Basis von zeitgemittelten Gleichungen (RANS) erfolgen, die zwangsläufig Turbulenzmodelle enthalten. Bezüglich der Entropieproduktion sind diese Modelle bisher nicht validiert worden. Diese Validierung ist das zentrale Anliegen des vorliegenden Antrages. Dazu sollen für ausgesuchte Geometrien (Kanalströmungen) und spezielle Wandrauheiten (periodische 2D-Rauheiten) DNS-Lösungen erzeugt werden, die definitionsgemäß ohne Turbulenzmodellierung entstehen und deshalb zur Modellvalidierung herangezogen werden können. Zusätzlich sollen Wandfunktionen für die Entropieproduktion auf ihre Tauglichkeit im Zusammenhang mit der Berechnung turbulenter Strömungen über rauen Wänden untersucht werden.

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