Transitions- und Turbulenzsimulierung für periodisch instationäre Strömungen in Turbomaschinen

涡轮机械中周期性非定常流的转变和湍流模拟

• 批准号: 5205066
• 负责人: Professor Dr. Wolfgang Rodi
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Hydromechanik (IfH)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 1998-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5205066?language=en
• 关键词: Transitions; und; Turbulenzsimulierung; periodisch; instation

Die Direkte Numerische Simulation (DNS) hat sich zu einer äußerst leistungsstarken und aussagekräftigen Methode zur Untersuchung der komplexen Transitions- und Turbulenzvorgänge in wandnahen Strömungen entwickelt. Ihr Einsatz bietet sich insbesondere bei Grenzschichten an Schaufelprofilen an wegen der relativ niedrigen Reynoldszahlen und des Einflusses von Freistromturbulenz auf die Transition sowie wegen des Auftretens von Ablöseblasen mit Umschlag, die experimentell schwierig im Detail zu untersuchen sind. Ergänzend zu den parallelen Experimenten im Verbundvorhaben und mit dem Ziel zur Modellierung von Transition und Turbulenz in instationärer Strömung beizutragen sollen daher DNS Rechnungen für Grenzschichten unter dem Einfluß periodischer Anströmung, insbesondere auch mit Nachläufen durchgeführt werden. Ausgangspunkt für das Rechenverfahren soll ein vielfach erprobter LES Code sein. In den Rechnungen soll schrittweise die Komplexität des zu berechnenden Problems erhöht werden; zunächst sollen Grenzschichten an ebenen Platten berechnet werden und hier sollen zuerst am Fall der stationären Grenzschicht die Anforderungen an die numerische Genauigkeit und Auflösung und die Vorgabe von Randbedingungen getestet werden. Es folgen Rechnungen mit periodisch instationärer Anströmung, zunächst ohne Nachlaufturbulenz, dann aber mit periodischen Nachläufen in der Zuströmung. Schließlich wird für diesen Zuströmfall auch die Strömung in einem Gitterkanal und insbesondere die Grenzschicht und der Wärmeübergang an einem Schaufelprofil berechnet. In einer zweiten Projektphase sollen die Detailinformationen aus den DNS Rechnungen zur Erstellung von Modellen für die Beschreibung der Transitions- und Turbulenzvorgänge in CFD Codes verwertet und diese Modelle anhand von Testrechnungen in Kooperation mit den übrigen Partnern verifiziert werden.

直接数值模拟（DNS）是一种非常先进的研究复杂转捩和湍流的方法。他们认为，在经济转型过程中，自由贸易的相对优势和影响是一个重要的因素，因此，他们的实验在细节上是非常重要的。Ergänzend zu den parallelen Experimenten im Verbauvorhaben und mit dem Ziel zur Modellierung von Transition und Turbulenz in instationärer Strömung beizutragen sollen daher DNS Rechnungen für Grenzschichten unter dem Einfluenza periodischer Anströmung，insbesondere auch mit Nachläufen durchgeführt韦尔登.我们将为这些检索提供一个非常简单的LES代码。In den Rechnungen soll schrittweise die Komplexität des zu berechnenden Problems erhöht韦尔登; zunächst sollen Grenzschichten an ebenen Platten berechnet韦尔登and schoollen zuerst am Fall der stationären Grenzschicht die Anforderungen an die numerische Genauigkeit und Auflösung und die Vorgabe von Randbedingungen getestet韦尔登. Es folgen Rechnungen mit periodisch instationärer Anströmung，zunächst ohne Nachlaufenz，dann aber mit periodischen Nachläufen in der Zuströmung. Schließlich wird für diesen Zuströmfall auch die Strömung in einem Gitterkanal and insbesondere die Grenzschicht und der Wärmeübergang an einem Schaufelprofil berechnet.在一个两个项目阶段中，通过DNS检索详细信息，以确定CFD代码中的转捩和湍流模型，并在与韦尔登的合作中验证该模型。