Lokal hochaufgelöste wandnahe Messungen turbulenter Strömungsgrößen bei hohen Reynoldszahlen

高雷诺数下湍流量的局部高分辨率近壁测量

• 批准号: 5427707
• 负责人: Professor Dr. Franz Durst
• 金额: --
• 依托单位: FMP Technology GmbH
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2003-12-31 至 2005-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5427707?language=en
• 关键词: Lokal; hochaufgel; ste; wandnahe; Messungen

Turbulente Wandgrenzschichten bei hohen Reynoldszahlen sind bis heute unzureichend untersucht, da verlässliche Berechnungen und/oder zuverlässige Messungen räumliche Auflösungen in Wandnähe verlangen, die bis heute nicht erreichbar sind. Hitzdrahtuntersuchungen stellen die erforderliche räumliche Auflösung bereit, jedoch zeigen sie in Wandnähe zusätzliche Wärmeverluste, die verlässliche Messungen insbesondere der turbulenten Schwankungsgrößen nicht ermöglichen. Damit bleibt die Turbulenz in unmittelbarer Wandnähe bis heute unerforscht, d. h. es fehlt an gesicherten Messungen von turbulenten Strömungseigenschaften in Wandnähe für Strömungen mit ut>0,2 m/s. Herkömmliche LaserDoppler-Messungen mit d ~ 50 µm sind bezüglich ihrer normierten Messvolumengröße d+ > 10 für Messungen in Wandnähe gleichfalls nur sehr begrenzt geeignet, d. h. sie können nur für lokale, mittlere Geschwindigkeitsmessungen Einsatz finden, wenn sehr hohe Re-Zahlen angestrebt werden. Aufgrund der oben erwähnten Probleme soll in dem vorliegenden Forschungsvorhaben eine spezielle LDA-Messtechnik zur Anwendung gebracht werden. Ihr Einsatz ermöglicht Geschwindigkeitesprofilmessungen mit hoher Ortsauflösung, die praktisch nur durch die erreichbare Signalqualität begrenzt ist. Erlangt wird damit eine Ortsauflösung von 5 µm, d. h. Dy+<1 bis zu ut ~ 1 m/s. Detaillierte mittlere Geschwindigkeits- und Turbulenzmessungen sowie Messungen der Wandschubspannung sollen mit dem Messverfahren für turbulente Kanal- und Rohrströmungen sowie in Wandgrenzschichten unter Anwendung eines Strömungskanals, der mit Berechnungsindexanpassung arbeitet, durchgeführt werden.

雷诺兹扎赫伦附近的湍流在高速行驶时会发生意外，并且会导致车辆损坏和/或在高速行驶时发生故障。 Hitzdrahtuntersuchungen stellen die erforderliche räumliche Auflösung bereit, jedoch zeigen sie in Wandnähe zusätzliche Wärmeverluste, die verlässliche Messungen insbesondere der turbulenten Schwankungsgrößen nicht ermöglichen. Damit bleibt die Turbulenz in unmittelbarer Wandnähe bis heute unerforscht, d。 h.在 Wandnähe für Strömungen 中，当 ut>0,2 m/s 时，会发生湍流扰动。 Herkömmliche LaserDoppler-Messungen mit d ~ 50 µm sind bezüglich ihrernormierten Messvolumengröße d+ > 10 für Messungen in Wandnähe gleichfalls nur sehr begrenzt geeignet, d。 h. sie können nur für lokale, mittlere Geschwindigkeitsmessungen Einsatz finden, wenn sehr hohe Re-Zahlen angestrebt werden。解决方案中的问题是 LDA-Messtechnik zur Anwendung gebracht werden 中的研究问题。 Ihr Einsatz ermöglicht Geschwindigkeitesprofilmessungen mit hoher Ortsauflösung, die praktisch nur durch die erreichbare Signalqualität begrenzt ist. Erlangt wird damit eine Ortsauflösung von 5 µm，d。 h. Dy+<1 bis zu ut ~ 1 m/s。细节中的Geschwindigkeits-和Turbulenzmessungen sowie Messungen der Wandschubspannung sollen dem dem Messverfahren für turbulente Kanal-和Rohrströmungen sowie in Wandgrenzschichten unter Anwendung eines Strömungskanals, der mit Berechnungsindexanpassung arbeitet，durchgeführt werden。