Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

Totwasserwirbel Ω 4
Totwasserwirbel entstehen durch instationäre Vorgänge stromabwärts von der
Ausblaseöffnung und sind von ihrer Charakteristik den Wirbeln im Nachlauf von Zylindern
ähnlich. Die Totwasserwirbel entstehen an der Grenzschicht des freien Kühlluftstrahls in
Gebieten mit negativen Druckgradienten. Sollte sich der Kühlluftstrahl vollständig in der
Grenzschicht des Hauptstroms befinden, so können sich oberhalb des Kühlluftstrahls
aufgrund der Scherwirkung der Drehbewegung des Nierenwirbels zwei kleine Wirbel bilden.
3.3.2.2 Einflußfaktoren
Wir können folgende Einflußfaktoren auf den Mischprozeß benennen, nach Ardey [2]:
Aerodynamische Faktoren
Geschwindigkeitsverhältnis
Temperatur- bzw. Dichteverhältnis
Turbulenzgrad der Hauptströmung
statische Temperatur
Grenzschichtdicke
Geometrische Faktoren
Plattenanstellwinkel α
Bohrungsform
Bohrungslänge
Bohrungsteilung
Platten- bzw. Anlaufnase
Ausblasewinkel β
Tab. 3.7 – Einflußfaktoren
Das Geschwindigkeitsverhältnis c K /c H und das Dichteverhältnis ρ K /ρ H bestimmen gemeinsam
das Impulsverhältnis I bzw. das Massenstromverhältnis M, im folgenden Ausblaserate M
genannt.
I
=
ρ
ρ
K
H
⋅ c
⋅ c
2
K
2
H
Gl. 3.10
M
ρK
⋅c
= ρ ⋅c
H
K
H
Gl. 3.11
Ist die Menge der Kühlluftströmung im Vergleich zur Hauptströmung klein, so paßt sich die
Strömungsrichtung der Kühlluft direkt nach Verlassen der Ausblaseöffnung der Richtung der
Hauptströmung an. Wesentliche Anteile der Kühlluft verbleiben dann an der Wandoberfläche,
Ardey [2].
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