Numerische Untersuchungen zur Instabilität der Nachlaufströmung eines rotationssymmetrischen Körpers mit stumpfem Heck:
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1996
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5
INHALTSVERZEICHNIS
VERZEICHNIS
DER
VERWENDETEN
FORMELZEICHEN
7
KURZFASSUNG
10
1
EINLEITUNG
11
1.1
EINFUEHRUNG
.
11
1.2
STAND
DER
FORSCHUNG
.
12
1.2.1
EXPERIMENTELLE
UNTERSUCHUNGEN
.
12
1.2.2
STABILITAETSANALYSEN
UND
NUMERISCHE
SIMULATIONEN
.
17
1.3
AUFGABENSTELLUNG
UND
UEBERSICHT
.
20
2
NUMERISCHE
VERFAHREN
23
2.1
INTEGRATIONSBEREICHE
UND
DIMENSIONSLOSE
GROESSEN
.
23
2.2
DAS
NAVIER-STOKES-VERFAHREN
.
25
2.2.1
GRUNDGLEICHUNGEN
.
25
2.2.2
RAUMDISKRETISIERUNG
.
27
2.2.3
RANDBEDINGUNGEN
.
30
2.2.4
ZEITINTEGRATION
UND
LOESUNGSVERFAHREN
.
34
2.2.5
ROTATIONSSYMMETRISCHE
STROEMUNGEN
.
35
2.2.6
BERECHNUNG
VON
STROMLINIEN
.
36
2.3
DRUCKBERECHNUNG
.
37
2.3.1
GRUNDGLEICHUNGEN
.
37
2.3.2
RANDBEDINGUNGEN
.
37
2.3.3
DISKRETISIERUNG
UND
LOESUNGSVERFAHREN
.
39
2.4
VERFAHREN
ZUR
LOKALEN
LINEAREN
STABILITAETSANALYSE
.
40
3
VALIDIERUNG
DES
NAVIER-STOKES-VERFAHRENS
42
3.1
SIMULATION
DER
KONVEKTIVEN
ENTWICKLUNG
VON
STOERWELLEN
.
42
3.2
VALIDIERUNG
DER
SIMULATIONEN
IM
INTEGRATIONSGEBIET
III
.
45
3.2.1
SIMULATION
VON
SELBST
ANGEFACHT
INSTATIONAEREN
STOERWELLEN
.
45
3.2.2
RAUMDISKRETISIERUNG
BEI SIMULATIONEN
MIT
SELBSTANGEFACHT
INSTATIONAEREN
FLUKTUATIONEN
IM
NACHLAUF
.
45
3.2.3
VALIDIERUNG
DER
AUSSTROEMRANDBEDINGUNG
.
47
3.2.4
VALIDIERUNG
DER
ZUSTROEMRANDBEDINGUNG
.
49
3.3
ZUSAMMENFASSUNG
DER
VALIDIERUNGSUNTERSUCHUNGEN
.
50
6
4
NUMERISCHE
SIMULATIONEN
51
4.1
SIMULATION
ROTATIONSSYMMETRISCHER
NACHLAUFSTROEMUNGEN
.
51
4.2
SIMULATION
DREIDIMENSIONALER
NACHLAUFSTROEMUNGEN
.
58
4.2.1
AEE
D
=400
.
60
4.2.2
AEE
D
=500
.
62
4.2.3
AEE
D
=600
.
76
4.2.4
AEE
D
=700
.
80
4.2.5
AUSBILDUNG
VON
WIRBELSCHLAUFEN
IM
NACHLAUF
.
93
4.2.6
AEE
D
=1000
.
95
4.2.7
AEE
D
=2000
.
108
4.3
EINFLUSS
DER
NACHLAUFDYNAMIK
AUF
DEN
DRUCKWIDERSTAND
DES
STUMP
FEN
KOERPERS
.
116
5
ZUSAMMENFASSUNG
120
PARAMETER
DER
DIREKTEN
NUMERISCHEN
SIMULATIONEN
123
ANHANG
124
A.L
TENSOROPERATOREN
IM
ZYLINDERKOORDINATENSYSTEM
.
124
A.2
HERLEITUNG
DER
WIRBELTRANSPORTGLEICHUNG
IN
ZYLINDERKOORDINATEN
UND
KONSERVATIVER
FORMULIERUNG
.
125
A.3
HERLEITUNG
DER
RANDBEDINGUNGEN
FUER
V,
2
UND
IL
AUF
DER
ACHSE
R=0
.
126
A.4
HERLEITUNG
DER
DRUCK-POISSON-GLEICHUNG
IN
ZYLINDERKOORDINATEN
.
130
A.5
GRUNDGLEICHUNGEN
UND
RANDBEDINGUNGEN
DES
VERFAHRENS
ZUR
LO
KALEN
LINEAREN
STABILITAETSANALYSE
.
131
LITERATUR
134 |
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