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Abb. 3.89 – Residuum der Dichte ρ für Berechnung der Platte Form A mit Massestromverhältnis M = 1,5 und Anstellwinkel α = 0°, Skalierung lautet residuals ≡ log Residuum Abb. 3.90 – Residuum der Dichte ρ für Berechnung der Platte Form A mit Massestromverhältnis M = 1,5 und Anstellwinkel α = 30°, Skalierung lautet residuals ≡ log Residuum 102
3.3.2.7 Ergebnisse In der Abb. 3.91 und der Abb. 3.92 ist die Verteilung der adiabaten Wandtemperatur T W über die Lauflänge x von 130 mm aufgetragen. Um den Bereich in der Nähe der Ausblaseöffnung näher untersuchen zu können, ist für eine Lauflänge x von 55 mm die Verteilung der adiabaten Wandtemperaturen entsprechend ihrer Ausblaserate M und Anstellwinkel α geordnet aufgeführt., Abb. 3.93 bis Abb. 3.96. Mit der Darstellung der adiabaten Wandtemperatur T W in den benannten Abb. ist jedoch noch keine Aussage über die Art des Strömungsfeldes um die Platte sowie die Form und die Ausprägung der Mischprozesse von Hauptstrom und Kühlluftstrom möglich. Hierzu ziehen wir die Ergebnisse der Berechnungen mit Ausblaseraten M von 0,7 bis 1,4 heran, aus denen der Verlauf der Stromlinien des Hauptstroms um die Platte und des Kühlluftstroms aus der Ausblaseöffnung ersichtlich wird. In CFV ist es nicht möglich, eigene Ergebnisgrößen wie die adiabate Filmkühleffektivität η zu definieren. Die notwendige Nachbearbeitung der Ergebnisse ist aufwendig und ungenau. Für die Berechnungen der Platten mit Ausblasung und Anstellung werden im Vergleich mit den Ergebnissen in Kapitel 3.3.1 kleinere Ablösezonen bei gleichem Anstellwinkel α und identischen Hauptstromverhältnissen erfaßt. Die Ursache kann, wie schon am Beispiel der AGTB-Kaskade geschehen, die ungenügende Diskretisierung der Grenzschicht an der Nasenzone als auch in die aerodynamische Wechselwirkung zwischen verzögertem bzw. abgelösten Hauptstrom und ausgeblasenen Kühlluftstrom sein. 3.3.2.8 Bewertung Die Ergebnisse aus den Berechnungen stimmen im wesentlichen mit unseren Erwartungen überein. Für sämtliche Ergebnisse gilt, daß sich entsprechend der engen Bohrungsteilung eine geschlossene Kühlluftschicht infolge der gegenseitigen Beeinflussung der einzelnen Kühlluftstrahlen stromab von der Ausblaseöffnung bildet. Die Kühlluftschicht ist sehr homogen und gewinnt an Effektivität mit Erhöhung der Ausblaserate M. Die Ausbildung der Kühlluftschicht wird durch die Anstellung der Platte insofern beeinflußt, daß aufgrund der Verzögerung der Strömung und der damit verbundenen Schwächung der Grenzschicht einerseits die niedertemperierte Kühlluftschicht in die Zone um bzw. vor die Ausblaseöffnung wandert und andererseits sich der Wirkungsbereich der Kühlluftschicht in der Fernzone in Richtung der Plattenlauflänge x ausweitet. Diese Effekte werden besondere für die Fälle der niedrigen Ausblaseraten M von 0,7 und 1,0 festgestellt. Für höhere Ausblaseraten wie M = 2,0 sind sie weniger ausgeprägt. Für die Ergebnisse der Berechnungen mit der Ausblaserate M = 0,7 gilt, daß der Kühlluftstrahl die Grenzschicht nicht verläßt und in ihr in unmittelbarer Wandnähe stromabwärts triftet. Die Mischprozesse bleiben schwach. Für die Anstellung der Platte mit α = 40° erhalten wir stromab fern von der Ausblaseöffnung sogar eine höhere Wandtemperatur T W als für α = 10°. Das Ergebnis der Berechnung mit der Ausblaserate M = 0,7 und ohne Anstellung ist nur bedingt verwendbar. 103
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µ dynamische Viskosität -1 Kg·m
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Mach- oder Reynoldszahl. Die Meßte
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∫∫ ρ v ⋅ dA = ∫∫∫ ∇
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Einen Zusammenhang zwischen der Vol
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Wir unterscheiden zwei wichtige Dis
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Die Turbulenz einer Strömung kann
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F KLEB ( y) 6 −1 ⎡ ⎛ CKLEB
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Der Dissipationsterm ist ~ ∂ v r
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2.10 Anfangs- und Randbedingungen Z
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2.13 Residuum Mit dem Residuum best
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