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Abb. 3.18 – Geschwindigkeitsfeld in der Nasenzone der AGTB-Kaskade, k-ε Modell nach Chien / Tu = 8% Abb. 3.19 – Geschwindigkeitsfeld in der Nachlaufzone der AGTB-Kaskade, k-ε Modell nach Chien / Tu = 8% 54
In den Abb. 3.20 bis Abb. 3.22 sind die Isolinien des statischen Drucks p für die Berechnungen mit dem Baldwin-Lomax-Modell und dem modifizierten k-ε Modell dargestellt. Die Ergebnisse der Rechnungen mit den verschiedenen Turbulenzmodellen bzw. unterschiedlichen Turbulenzgraden Tu sind weitestgehend identisch. Betrachten wir den hinteren Bereich der Saugseite genauer, so fällt auf, daß hier eine lokale Erhöhung des statischen Drucks p auftritt. Die lokale Erhöhung des statischen Drucks p ist in dem Ergebnis der Berechnung mit dem Baldwin-Lomax-Modell stärker ausgeprägt als in dem Ergebnis der Berechnung mit dem modifizierten k-ε Modell. Wie schon in der vorhergehenden Betrachtung für das Geschwindigkeitsfeld müssen wir als Ursache für diese Abweichung, die unterschiedlich gewählte Diskretisierung des physikalischen Rechenraums bzw. die geringere Auflösung der Grenzschicht an der festen Randzone für die Berechnung mit dem modifizierten k-ε Modell im Vergleich mit dem Ergebnis der Berechnung mit dem Baldwin-Lomax-Modell annehmen. In den Abb. 3.23 bis Abb. 3.25 ist die Verteilung des statischen Drucks p entlang der Profillänge x dargestellt. Die Verteilung ist für alle Ergebnisse der Berechnungen gleich. Nur im Endbereich der AGTB-Kaskade hat die schon mit den Abb. 3.17 bis Abb. 3.19 beschriebene, verschiedenartige Ausbildung der Wirbel in der Nachlaufzone der AGTB- Kaskade auf die Verteilung des statischen Drucks p entlang der Profillänge x einen Einfluß. Auffallend ist auch der lokale Einbruch des statischen Drucks p für die Berechnungen mit dem Baldwin-Lomax-Modell und dem modifizierten k-ε Modell / Tu = 4% auf der Saugseite der Turbinenschaufel an der Position 55 mm, der im Ergebnis der Berechnung mit dem modifizierten k-ε Modell / Tu = 8% vergleichsweise schwach ausfällt. Baldwin-Lomax- Modell k-ε Modell nach Chien / Tu = 4% k-ε Modell nach Chien / Tu = 8% maximales p Nasenzone maximales p Nachlaufzone minimales p Nachlaufzone p [Pa] x [mm] p [Pa] x [mm] p [Pa] x [mm] 20000 -10 20400 -10 20400 -10 12400 225 11900 225 12500 225 10200 218 10200 218 10500 218 Saugseite minimales p 8000 165 7500 167 8000 160 minimales p lokal 11500 55 11500 55 13500 55 Druckseite maximales p 18450 75 18500 75 18450 75 Tab. 3.5 – Maxima und Minima in der Verteilung von p entlang der Profillänge x 55
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