Zur Topologie der Feld- und Grenzschichtstrukturen beim Wärmeübergang am querangeströmten beheizten und rotierenden Zylinder: experimentelle Untersuchungen für Fluide unterschiedlicher Prandtl-Zahl
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
VDI Verl.
1996
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| Ausgabe: | Als Ms. gedr. |
| Schriftenreihe: | Fortschritt-Berichte VDI
Reihe 7, Strömungstechnik ; 299 |
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Autor: Oesterle, Manfred Josef
Jahr: 1996
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dipl.-Ing. Manfred Josef Oesterle, Berlin Zur Topologie der Feld- und- Grenzschichtstrukturen beim Wärmeübergang am quer- angeströmten beheizten und rotierenden Zylinder Experimentelle Untersuchungen für Fluide unterschiedlicher Prandtl-Zahl Reihe 7: Strömungstechnik Nr. 299 VM VERLAG
- V - Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Verzeichnis der Symbole VII 1. Einleitung 1 1.1 Literaturübersicht zum Problem 1 1.2 Klassifizierung des Problems nach fluiddynamischen Gesichtspunkten 5 1.3 Motivation und Aufgabenstellung 9 2. Thermofluiddynamische Grundlagen 12 2.1 Grundgleichungen der Strömungs-und Temperaturfelder 12 2.2 Ähnlichkeitsbetrachtung und Kennzahlen 15 2.3 Relevante Größen für den Wärmeübergang am rotierenden Zylinder 17 3. Beschreibung der Versuchsanlage 20 3.1 Konzeption zur Realisierung der Experimente 20 3.2 Der geschlossene Windkanal 24 3.3 Der rotierende Zylinder 28 3.4 Die Meß- und Regelsysteme 32 3.5 Strömungsvisualisierung mit Laser-Lichtschnittverfahren 37 3.6 Laser-Doppler-Anemometer 41 3.7 Hitzdraht-Anemometer 46 3.8 Genauigkeit der Meß-Systeme 48 3.9 Überprüfung der 2D-Charakteristik des Strömungsfeldes 51 4. Auswerteverfahren 54 4.1 Wandtemperatur des Meßzylinder 54 4.2 Integrale Wärmeübergangszahl 56 4.3 Lokale Geschwindigkeitsgrößen 57 4.4 Lokale Fluidtemperaturen 60
- VI - Inhaltsverzeichnis 5. Darstellung der Meßergebnisse 62 5.1 Die integralen Nusseltzahlen für He, Luft, SFg, R114, Ar, CO 2 62 5.1.1 Der nichtrotierende Zylinder 62 5.1.2 Der rotierende Zylinder 64 5.2 Feld- und Grenzschichtmessungen 68 5.2.1 Die Verteilung der gemittelten Geschwindigkeitsgrößen 68 5.2.2 Die Verteilung der gemittelten Temperaturen 79 5.2.3 Die Geschwindigkeitsgrenzschichten 83 5.2.4 Die Temperaturgrenzschichten 91 5.3 Der statische Druck entlang der Meßstrecke 93 5.4 Der Einfluß der Eckertzahl bei extremen Drehzahlen 96 6. Diskussion der Meßergebnisse 100 6.1 Der Wärmeübergang und seine Einflußgrößen 100 6.2 Umschlag- und Ablöseverhalten 104 6.3 Vergleich der Meßergebnisse mit numerischen Lösungen 105 7. Zusammenfassung und Ausblick 108 8. Anhang 110 Literaturverzeichnis 111
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