Kapitel

10.2. HOMOGENE TURBULENZ IN ROTATIONSFREIER DISTORSION
daß sich bei steigender Distorsion in Zusammenhang mit der quasi–selbstkonsistenten
Technik eine frühzeitige Stagnation der Invarianten einstellt.
Abbildung 10.5 verdeutlicht, daß das QS–FRLT–Modell in der vorliegenden Form zwar
die korrekten Lösungspfade
IIb = −0.75 ˜s 2 11 c 2 µ(eff) , IIIb = 0.25 ˜s 3 11 c 3 µ(eff)
❀
2 IIIb
+
2
3 IIb
≡ 0 . (10.17)
3
beschreibt (vgl. Anhang A), ein großer Teil der physikalisch möglichen Zustände aber
außerhalb des Arbeitsbereichs liegt. Kapitel 8.1 befaßt sich im Rahmen einer Koeffizientenoptimierung
mit der Eliminierung dieses Defizites. Ferner entnimmt man der Grafik,
daß die regularisierte Technik für große η1 zu nicht realisierbaren Lösungen führt, deren
Trajektorien über die Eckpunkte des grauunterlegten Dreiecks hinauslaufen.
Simulation schwacher rotationsfreier Distorsionen
Der in den Abbildungen 10.6–10.8 illustrierte quantitative Vergleich stellt den Ergebnissen
unterschiedlicher EASM die von ?) durchgeführten direkten numerischen Simulationen
der oben diskutierten drei charakteristischen rotationsfreien Distorsionen
gegenüber. Die direkten numerischen Simulationen wurden dabei erneut aus dem isotropen
Turbulenzzustand gestartet.
Abbildungen 10.6 und 10.7 geben Aufschluß über die Simulationgüte verschiedener
selbstkonsistenter EASM bei schwacher achsensymmetrischer Kontraktion (S0 = 0.56)
bzw. Expansion (S0 = 0.41). Durch die schwache Ausgangsbelastung weicht die anfängliche
Turbulenzstruktur der RANS nur geringfügig vom isotropen Zustand ab. Obwohl
sich die Ausgangsbelastungen der untersuchten Fälle nur wenig unterscheiden, erkennt
man bereits eine Verschlechterung der vorhergesagten Turbulenzenergie für die höhere
Belastung (achsensymmetrische Expansion). Insgesamt sind die Ergebnisse auf der
Basis der FRLT und GS Koeffizienten den anderen Alternativen leicht überlegen. Die
überraschend gute Vorhersage des RO–Modells ist auf die geringe Intensität der Distorsion
zurückzuführen. Analoge Aussagen ergeben sich aus der Betrachtung der in
Abbildung 10.8 gezeigten Ergebnisse für die ebene Streckung (S0 = 0.50). Man be-
achte, daß die Wahl von C3 = 2 (TB–Modell) a priori mit der Neutralisierung des
verbunden ist, welcher im Falle der ebenen Streckung einen von zwei
linear unabhängigen Generatoren des Problems repräsentiert.
Generators T (3)
ij
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