Entwicklung eines Finite-Volumen-Verfahrens zur Berechnung dreidimensionaler, reibungsbehafteter, inkompressibler, instationärer Strömungen in einer Turbomaschinen-Stufe beliebiger Bauart:
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INHALTSVERZEICHNIS
SEITE
UEBERBLICK
VERWENDETE
FORMELZEICHEN
UND
SYMBOLE
1.
EINLEITUNG
1
1.1
STAND
DER
FORSCHUNG
2
1.2
ZIELSETZUNG
UND
LOESUNGSSCHEMA
6
2.
NUMERISCHES
GRUNDVERFAHREN
ZUR
BERECHNUNG
VON
STATIONAEREN
UND
INSTATIONAEREN
INNENSTROEMUNGEN
IN
EINZELNEN
TURBOMASCHINEN-KOMPONENTEN
8
2.1
PROBLEMBESCHREIBENDE
GLEICHUNGEN
8
2.2
AUSWAHL
EINES
DISKRETISIERUNGSSCHEMAS
16
2.3
DISKRETISIERUNG
DER
GEOMETRIE
18
2.4
DISKRETISIERUNG
DER
ERHALTUNGS
UND
TRANSPORTGLEICHUNGEN
20
2.4.1
DISKRETISIERUNG
DER
IMPULSERHALTUNGSGLEICHUNG
UND
DER
TRANSPORT
GLEICHUNGEN
FUER
TURBULENZGROESSEN
21
2.4.2
BERECHNUNG
DES
DRUCKFELDES
28
2.5
ANFANGS
UND
RANDBEDINGUNGEN
30
2.6
LOESUNGSALGORITHMUS
39
2.6.1
NUMERISCHE
LOESUNG
DER
LINEAREN
GLEICHUNGEN
40
2.6.2
ABLAUFSCHEMA
DES
ENTKOPPELTEN
VERFAHRENS
44
2.7
VALIDIERUNG
DES
GRUNDVERFAHRENS
51
-II
SEITE
3.
ERWEITERUNG
DES
NUMERISCHEN
GRUNDVERFAHRENS
ZUR
BERECHNUNG
VON
STATIONAEREN
UND
INSTATIONAEREN
INNENSTROEMUNGEN
IN
EINER
TURBOMASCHINEN-STUFE
56
3.1
KOPPLUNG
UNTERSCHIEDLICHER
RELATIVSYSTEME
ZUR
BERECHNUNG
VON
STROEMUNGEN
IN
EINER
TURBOMASCHINEN-STUFE
OHNE
BERUECKSICHTIGUNG
DER
RELATIVBEWEGUNG
57
3.1.1
AUSWAHL
EINES
KOPPELALGORITHMUS
57
3.1.2
DISKRETISIERUNG
DES
KOPPELALGORITHMUS
60
3.2
KOPPLUNG
UNTERSCHIEDLICHER
RELATIVSYSTEME
ZUR
BERECHNUNG
VON
STROEMUNGEN
IN
RELATIV
ZUEINANDER
BEWEGTEN
KOMPONENTEN
EINER
TURBOMASCHINEN-STUFE
69
3.2.1
AUSWAHL
EINES
ALGORITHMUS
ZUR
SIMULATION
DER
RELATIVBEWEGUNG
69
3.2.2
DISKRETISIERUNG
DES
BEWEGUNGSALGORITHMUS
74
3.3
VALIDIERUNG
DES
ERWEITERTEN
RECHENVERFAHRENS
83
4.
ZUSAMMENFASSUNG
133
5.
LITERATURVERZEICHNIS
138
ANHANG:
A.
NETZGENERIERUNG
UND
BERECHNUNG
GEOMETRIEABHAENGIGER
GROESSEN
153
B.
ABLEITUNG
EINER
TRANSFORMATIONSVORSCHRIFT
FUER
DIFFERENTIALQUOTIENTEN
159
C.
RAEUMLICHE
DISKRETISIERUNGSVORSCHRIFTEN
FUER
DIE
TERME
DER
IMPULSERHALTUNGS
GLEICHUNG
UND
DER
TRANSPORTGLEICHUNGEN
FUER
TURBULENZGROESSEN
161
D.
HERLEITUNG
DES
DRUCKKORREKTUR-ALGORITHMUS
UND
DISKRETISIERUNG
DER
ZUR
DRUCK
UND
GESCHWINDIGKEITSKORREKTUR
BENOETIGTEN
GLEICHUNGEN
177
E.
BERECHNUNG
VON
RANDWERTEN
FUER
TURBULENZGROESSEN
IN
DER
NAEHE
VON
UNDURCHLAESSIGEN
WAENDEN
184
F.
STROEMUNGSSIMULATION
IN
EINEM
90-KRUEMMER
MIT
INSTATIONAEREM
EINTRITTSPROFIL
191
G.
BERECHNUNG
DER
STATIONAEREN
STROEMUNG
IN
EINER
LEIT-/LAUFRAD-KOMBINATION
215
H.
BESTIMMUNG
DES
DREHMOMENTES
AUS
DEN
SIMULATIONSERGEBNISSEN
253 |
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