Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

Abb. 3.12 – normierter Wandabstand y + der ersten Netzzelle für Berechung mit k-ε Modell
3.2.4 Ergebnisse
Die Strömung wird in der AGTB-Kaskade beschleunigt und stark umgelenkt. Die
Strömungsgrenzschicht folgt der Kontur der Schaufeloberfläche. Auf der Saug- und auf der
Druckseite stellen wir eine laminare Grenzschicht fest, Abb. 3.13.
Grundsätzlich besteht für stark umgelenkte Strömungen die Gefahr der Grenzschichtablösung.
Diese wurde in den Ergebnissen der Berechnungen mit dem Baldwin-Lomax-Modell als auch
für das k-ε Modell nicht festgestellt. In ihrer Charakteristik sind die Ergebnisse der
Berechnungen mit den Baldwin-Lomax-Modell und dem modfizierten k-ε Modell identisch.
Das Phänomen der Grenzschichtablösung tritt entlang einer festen Wandkontur auf, wenn der
statische Druck p bei gleichzeitig zunehmender Strömungsgeschwindigkeit zunächst abfällt.
Danach fließt die Außenströmung langsamer. Nach und nach erschöpft sich die kinetische
Energie der Grenzschicht aufgrund der Reibungseffekte an der festen Wandkontur. Für den
Fall der Grenzschichtablösung wird ein Punkt erreicht, wo die Strömung in der viskosen
Unterschicht zum Stillstand kommt und ein weiterer Druckanstieg strömabwärts nicht mehr
möglich ist, während die Außenströmung ihren Druckanstieg fortsetzt. Die Außenströmung
bricht an dieser Stelle in die energiearme Zone ein, wobei es in den wandnahen Bereichen zur
Rückströmung kommt.
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