Lehrstuhl Verbrennungskraftmaschinen und Flugantriebe ...

3.3.2.5 Rechennetz und Turbulenzmodell
Das Rechennetz bauen wir aus zwei Blöcken auf, wobei wir mit Block 1 das freie
Strömungsfeld modellieren. Block 1 ist ein O-Netz und umschließt mit seinen 33x175x33
Netzpunkten die berechnete Plattengeometrie der Form A, Abb. 3.86. Auffallend ist die
höhere Netzdichte auf der Seite der Ausblaseöffnung. Diese ist notwendig, um die
interessierenden Phänomene, wie Ablösung sowie die duch die Ausblasung induzierten
Wirbelstrukturen zu erfassen. Das Fehlen weiterer Netzpunkte auf der zur Ausblasung
abgewandten Seite (Druckseite für den Fall einer Anstellung) würde das Gesamtergebnis der
Rechnung weiter verschlechtern, da der umströmte Körper ja selbst im freien Strömungsfeld
Strömungen bzw. Inhomogenitäten erzeugt, die folglich Auswirkungen auf die
interessierenden Gebiete auf der Saugseite der Platte hätten. Mit 33x17x17 Netzpunkten
diskretisieren wir das Ausblaserohr als H-Netz, für deren Randbedingung die solid-, inlet- und
connection-Bedingung gelten. Die Verbindungsrandbedingung verbindet Block 2 mit
Block 1. In Abb. 3.87 und Abb. 3.88 ist der Aufbau des dreidimensionalen Netzes ersichtlich.
Beide Blöcke werden entsprechend den Symmetrierandbedingungen gespiegelt, um den
numerischen Aufwand gering zu halten und die physikalischen Vorgaben d.h. eine
Reihenausblasung in ein inkompressibles Strömungsfeld zu realisieren.
Abb. 3.86 – Seitenansicht des Rechennetzes Platte Form A mit Ausblasung
Die gewählte Konfiguration ist die für das berechnete Ausblaseproblem einfachste
Möglichkeit, ein Rechnennetz zu erzeugen. Sie zeichnet sich aber auch durch zusätzliche
Netzverzerrungen in den Randzonen der Ausblaseöffnung sowie im Plattennachlauf aus und
trägt somit zu der relativ niedrigen Güte des gesamten Rechennetzes bei. Abhilfe würden
aufwendigere Mehr-Block-Strukturen schaffen, die jedoch auch viel Erfahrung bei der
Netzgenerierung voraussetzen.
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