Gemittelte Strömungswerte im Nachlauf hinter der Kugel:

Abb.1: Geschwindigkeitsvektoren und Druckfeld

Abb.2: Reynoldssche Spannungen u´ u´ und v´ v´

Ziel der Forschung ist die Verbesserung der Vorhersagbarkeit turbulenter Strömungen mit Transition und Ablösung, wie sie bei der Umströmung stumpfer Körper entstehen. Als Beispielkörper wird eine Kugel betrachtet, da sie geometrisch einfach ist, ihre Umströmung jedoch alle Eigenschaften komplexer, abgelöster Strömungen hat. Somit eignet sie sich besonders gut zum Testen von Turbulenztheorien und -modellen. Es wird eine systematische Untersuchung von zwei Strömungszuständen bei einer Reynoldszahl Re=50.000 vorgenommen:

1. mit laminarer Ablösung von glatter Kugeloberfläche und
2. mit durch einen Stolperdraht erzwungener Transition.

Dabei werden sowohl numerische Simulationen als auch Experimente durchgeführt. In numerischen Untersuchungen kommen vor allem Grobstruktursimulationen (large-eddy simulations, LES) zum Einsatz.

In dieser Projektperiode werden weitere Berechnungen der, durch den Stolperdraht beeinflussten, turbulenten Grenzschichtablösung auf den Rechengittern mit ca. 3.57 Mio. Kontrollvolumina vorgenommen. Ausserdem werden die Effekte der Feinstrukturmodellierung (subgrid-scale modelling, SGS) mit zusätzlichen Transportgleichungen, z.B. für SGS-kinetische Energie, auf die Nutzung von gröberen Gittern, bzw. bei höheren Reynoldszahlen erforscht. Entscheidend ist dabei die Möglichkeit der Verwendung von unstrukturierten, lokal verfeinerten Gittern (besonders in dem Fall der Kugel mit dem Stolperdraht) und des Parallelrechnens. Dies wird duch das zur Verfügung stehende Programm gewährleistet.

Bearbeiter: Dipl.-Ing. Muris Torlak
ehemaliger Bearbeiter: Dr. Ibrahim Hadzic
Betreuer: Prof. Dr.-Ing. Milovan Peric, Prof. Dr.-Ing. Gerhard Jensen

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