Entwicklung eines numerischen Berechnungsverfahrens für Schwingungen querangeströmter Rohrbündel:
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| Sprache: | German |
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1996
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IV
INHALT
INHALT
1 PROBLEMSTELLUNG UND LOESUNGSWEG 1
1.1 ROHRBUENDELSCHWINGUNGEN. 1
1.2 ZIELSETZUNG. 7
1.3 GLIEDERUNG DER ARBEIT. 10
2 LITERATUR UEB ERSIEHT 11
2.1 GRUNDLAGEN DER STROEMUNGSSIMULATION. 12
2.2 UMSTROEMUNG EINES FESTSTEHENDEN EINZELROHRS. 16
2.3 DURCHSTROEMUNG STARRER ROHRANORDNUNGEN. 22
2.4 BERECHNUNG DES STROEMUNGSFELDES UM BEWEGTE ROHRE . . 27
3 NUMERISCHES BERECHNUNGSVERFAHREN 35
3.1 GRUNDSAETZLICHE FESTLEGUNGEN. 35
3.1.1 ERSATZMODELL . 35
3.1.2 BEWERTUNGSKRITERIEN . 36
3.1.3 AUSWAHL DES NUMERISCHEN VERFAHRENS. 38
3.2 BERECHNUNGSGITTER. 39
3.3 TURBULENZMODELLIERUNG. 43
3.3.1 PROBLEMSTELLUNG. 43
3.3.2 AUSWAHL EINES TURBULENZMODELLS . 46
3.4 RESULTIERENDE BESTIMMUNGSGLEICHUNGEN. 47
3.5 DISKRETISIERUNGSVERFAHREN. 50
3.5.1 DISKRETISIERUNG DER KONVEKTIONS-DIFFUSIONS-TERME 52
3.5.2 ZEITLICHE DISKRETISIERUNG. 52
3.5.3 DISKRETISIERUNG DER QUELLTERME . 53
3.5.4 ANORDNUNG DER VARIABLEN . 54
3.5.5 BESTIMMUNG DER TURBULENTEN VISKOSITAET. 55
3.5.6 RANDBEDINGUNGEN. 55
3.5.7 ZUSAMMENFASSUNG: DISKRETISIERTE GLEICHUNGEN . . 56
3.6 LOESUNG DES GLEICHUNGSSYSTEMS. 60
3.6.1 HERLEITUNG DER DRUCK- UND GESCHWINDIGKEITSKOR
REKTURGLEICHUNGEN . 60
3.6.2 BESTIMMUNG DER EINZELNEN STROEMUNGSGROESSEN . 63
3.6.3 KOPPLUNG DER RECHENGITTER. 63
3.7 FLUIDMECHANISCH-DYNAMISCHE KOPPLUNG. 68
3.7.1 BESTIMMUNG DER FLUIDKRAEFTE. 68
3.7.2 BERECHNUNG DER DYNAMISCHEN GROESSEN. 70
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
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INHALT
V
3.7.3 VERZERRUNG DER GITTER. 71
3.8 IMPLEMENTIERUNG DES BERECHNUNGSVERFAHRENS. 71
3.9 TESTRECHNUNGEN. 75
3.9.1 EINFLUSS DER NUMERISCHEN PARAMETER. 75
3.9.2 TAUGLICHKEIT DES TURBULENZMODELLES . . 79
3.9.3 WEITERE BERECHNUNGEN AM STARREN EINZELZYLINDER 81
3.9.4 TESTRECHNUNG MIT §INEM AUSGELENKTEN ROHR . 82
3.10 ZUSAMMENFASSUNG: BERECHNUNGSVERFAHREN. 83
4 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNGEN 85
4.1 VERSUCHSAUFBAU. 85
4.1.1 STROEMUNGSKANAL. 86
4.1.2 ROHRBUENDELMODULE. 86
4.1.3 MESSTECHNIK. 88
4.2 VERSUCHSPROGRAMM.7. 88
4.2.1 VARIIERTE PARAMETER. 88
4.2.2 UNTERSUCHTE BUENDEL. 89
4.2.3 VERSUCHSABLAUF. 89
4.3 AUSWERTE VERFAHREN. 91
4.3.1 FAST-FOURIER-TRANSFORMATION: WASSERFALLDARSTELLUNG 91
4.3.2 DIMENSIONSLOSE DARSTELLUNGEN. 94
4.3.3 AMPLITUDENVERLAEUFE. 95
4.4 ZUSAMMENFASSUNG: VERSUCHE. 99
5 BERECHNUNGSBEISPIELE 100
5.1 AUSWERTUNG DER BERECHNUNGSERGEBNISSE.100
5.2 VERGLEICH MIT EXPERIMENTELLEN DATEN .102
5.2.1 GROSSE TEILUNGSVERHAELTNISSE.102
5.2.2 KLEINE UND MITTLERE TEILUNGSVERHAELTNISSE.105
5.3 INTERPRETATION DER ERGEBNISSE.HO
6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 113
7 LITERATUR 117 |
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