Geometrische und dynamische Phänomene bei Nachlaufströmungen hinter stumpfen Körpern:
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| Published: |
Düsseldorf
VDI-Verl.
1997
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| Series: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 7]
319 |
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| adam_text | Titel: Geometrische und dynamische Phänomene bei Nachlaufströmungen hinter stumpfen Körpern
Autor: Ohle, Frank
Jahr: 1997
FORTSCHRITTBERICHTE VM Dr. rer. nat. Frank Ohle, Steinen-Weitenau Geometrische und dynamische Phänomene bei Nachlaufströmungen hinter stumpfen Körpern Reihe 7 : Strömungstechnik Nr. 319
- V- Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung 1 1.1 Problemstellung.................................. 1 1.2 Literaturstand und Überblick.......................... 6 1.2.1 Regulärer Bereich (45 Re 160)................... 9 1.2.2 Transitionsbereich (160 Re 300).................. 15 1.2.3 Stabilität, Eigenschaften von absolut und konvektiv instabilen Bereichen 18 1.3 Zielsetzung .................................... 22 2 Versuchseinrichtungen 24 2.1 Windkanal..................................... 24 2.1.1 Meßstrecke ................................ 25 2.1.2 Experimenteller Ablauf.......................... 26 2.2 Abstrahlcharakteristik der Lautsprecherkonfiguration............. 27 2.3 Rohrkanal..................................... 27 2.4 Strömungssichtbarmachung ........................... 29 3 Geometrische Phänomene in Nachlaufströmungen 31 3.1 Physikalische Grundlage universeller Nachlaufphänomene........... 31 3.1.1 Regulärer Bereich (45 Re 160)................... 31 3.1.2 Transitionsbereich (160 Re 300).................. 43 3.2 Einfluß auf technische Anwendungen...................... 47 3.2.1 Nachlaufphänomene hinter einem deltaförmigen Körper........ 47 3.2.2 Nachlaufphänomene in einer 3D-Anströmung (Re(y,z))........ 49 4 Nichtlineare Analyse der Wirbelstraßendynamik 55 4.1 Modellbildung................................... 58 4.1.1 Aufbereitung der experimentellen Daten................ 58 4.1.2 Aufstellung des globalen Modellsystems................. 59
-VI- 4.1.3 Bestimmung der Modellkoeffizienten .................. 62 4.1.4 Einschwingverhalten, Transiente..................... 64 4.2 Anwendung auf die periodische Wirbelstraße.................. 66 4.3 Analyse von Zeitsignalen und deren Rauschanteil............... 72 4.3.1 Klassifizierung des Rauschanteils .................... 73 4.3.2 Rauschreduktion, Bestimmung der ungestörten Dynamik....... 74 4.4 Analyse und Modellierung der angeregten Wirbelstraße............ 77 4.4.1 Statistische Analyse............................ 78 4.4.2 Rekonstruktion des Modellsystems ................... 80 4.4.3 Qualität und Interpretation des Modells................ 82 4.4.4 Rauscheinfluß und Rauschverstärkung ................. 85 4.5 Analyse von Druckschwankungen am Kreiszylinder............. 89 4.5.1 Messung von Druckschwankungen.................... 89 4.5.2 Modellierung und Analyse der Druckschwankungen.......... 93 4.6 Nachlaufströmungen und die Ginzburg-Landau-Gleichung........... 97 5 Zusammenfassung 111 A Weitere Anwendungen des Modellierungsverfahrens 115 A.l Logistische Abbildung ..............................115 A.2 Van-der-Pol-Oszillator..............................116 A.3 Taylor-Couette-Strömung.............................120 A.4 Lorenz-Attraktor.................................125 A. 5 Strömungsinduzierte Oszillationen bei Tragflügeln...............132 B Allgemeines Mittelungsverfahren 147 B. l Bestimmung der mittleren Trajektorie .....................149 B.2 Anwendung des Iterativen Mittelungsverfahrens................151 Literaturverzeichnis 154
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