Ein Beitrag zur Validierung der numerischen Berechnung von Kreiselpumpen:
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| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Aachen
Shaker
2004
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| Schriftenreihe: | Berichte aus der Strömungstechnik
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| Beschreibung: | XIII, 165 Seiten Diagramme 21 cm |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Formelzeichen und Abkürzungen iv
Abbildungsverzeichnis x
Tabellenverzeichnis xiii
1 Einleitung 1
1 1 Einführung 1
1 2 Stand des Wissens 2
1 3 Zielsetzung und Vorgehensweise 5
2 Fehler bei CFD für Turbomaschinen 8
2 1 Fehlerquellen bei CFD-Berechnungen 8
2 2 Modellierungsfehler bei Turbomaschinen 10
2 3 Numerikfehler bei Turbomaschinen 15
3 Beschreibung turbulenter Strömungen 18
3 1 Erhaltungsgleiehungen 18
3 2 Ansätze zur Turbulenzbeschreibung 21
3 3 Statistische Turbulenzmodelle - „RANS“ 23
331 Reynoldsmittelung und Modellierungsansätze 23
332 RANS-Modelle und Instationarität - „URANS“ 28
333 Lineare Wirbelviskositätsmodelle 29
334 Erweiterte Wirbelviskositätsmodelle 38
3 4 Wandbehandlung 42
3 5 Sekundärströmungen Rotation Stromlinienkrümmung 44
4 Numerik 47
4 1 Diskretisierung 48
4 2 Lösungsverfahren 52
4 3 Anfangs- und Randbedingungen 54
4 4 Gittergenerierung 56
4 5 Implementierung des KC-Turbulenzmodells in NS3D 57
l
5 Validierung der Turbulenzmodelle 60
5 1 Rechteckkanal mit 180°-Krümmer 61
5 2 Drallströmung in Modellbrennkammer 63
5 3 Asymmetrischer Diffusor 65
5 4 Rückspringende Stufe 67
5 5 Bewertung der Validierungsergebnisse 69
6 Modellbildung der Pumpen 70
6 1 Laufrad einer ns28 Radialpumpe mit Ringdiffusor 70
6 2 ns20-Radialpumpe mit Kreisquerschnitt-Spiralgehäuse 74
6 3 ns26-Radialpumpe mit Trapezquerschnitt-Spiralgehäuse 79
7 Bestimmung von Kennlinien 83
7 1 Bestimmung integraler Größen bei Kreiselpumpen 83
7 2 Laufradkennlinien der ns28 Radialpumpe 87
7 3 Kennlinien der ns20 Radialpumpe 92
731 Einfluss der Laufrad-Spirale-Kopplung 92
732 Einfluss des Turbulenzmodells 96
7 4 Kennlinien der ns26 Radialpumpe 102
741 Einfluss der Laufrad-Spirale-Kopplung 102
742 Einfluss des Turbulenzmodells 105
8 Analyse innerer Strömungsvorgänge 108
8 1 Strömungsprofile der ns28 Radialpumpe 108
8 2 Strömung an den Laufradaustritten der Gesamtpumpen 112
8 3 Strömung in den Messebenen der Gesamt pumpen 124
9 Zusammenfassung und Ausblick 140
10 Anhang 143
A Validierung der Turbulenzmodelle 144
A l Rechteckkanal mit 180°-Krümmer 144
A 2 Asymmetrischer Diffusor 145
B Kennlinien und Wirkungsgrade 146
C Strömungsprofile im Diffusor ns28 147
D Laufradkanalaustritt ns20 und ns26 148
E Messebene der Pumpen ns20 und ns26 151
E l Wechselwirkungen Laufradkanal-Messebene 151
E 2 Vergleich „Ensemblemittelwerte“ CFD/EXP ns26 153
E 3 Vergleich „Ensemblemittelwerte“ CFD «s20 155
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Inhaltsverzeichnis
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