Abgelöste Strömungen Physikalische Grundlagen

by Alfred Leder

Overview

Auf vielen technischen Gebieten, insbesondere der Luft-und Raumfahrt, der Verkehrs- und Schiffstechnik, aber auch der Energie- und Wärmetechnik muß sich der Ingenieur sehr häufig mit dem physikalischen Phänomen der Strömungsablösung auseinander- setzen. Als Folge der Ablösung entwickeln sich lokal stark dissipative, mit großräumigen Wirbeln durchsetzte, turbulente Strömungsgebiete. Sie werden je nach ihrer Struktur und Größe als Ablöseblase, Totwasser oder Nachlauf bezeichnet. Diese lokalen Strö- mungsgebiete haben einen großen Einfluß auf das gesamte Strömungsfeld und können die Kräfte-, die Energie-, aber auch die Wärme- und Stoffübertragungsverhältnisse an den beströmten Berandungen zum Teil dramatisch verändern. Sie können bekanntlich Ursa- che u. a. für eine starke Zunahme des Strömungswiderstandes an umströmten Körpern oder des Druckverlustes bei Innenströmungen sein oder zur Abnahme des Wirkungsgra- des einer Strömungsmaschine führen. Die genaue Kenntnis dieser z. T. sehr komplexen Ablösephänomene, ihre Voraus- bestimmung und die möglichen Maßnahmen zu ihrer Vermeidung sind daher von großem Interesse für den planenden Ingenieur.

Product Details

ISBN-13:	9783528064365
Publisher:	Vieweg+Teubner Verlag
Publication date:	01/01/1992
Series:	Grundlagen und Fortschritte der Ingenieurwissenschaften
Edition description:	Softcover reprint of the original 1st ed. 1992
Pages:	214
Product dimensions:	0.00(w) x 0.00(h) x 0.02(d)
Language:	German

Table of Contents

1 Einleitende Bemerkungen.- 1.1 Zielsetzung.- 1.2 Literaturüberblick und Inhaltsübersicht.- 2 Phänomenologische Erscheinungen bei Strömungsablösungen.- 2.1 Strömungsablösungen an Tragflügeln und in Strömungsmaschinen.- 2.2 Strömungsablösungen in der Automobilaerodynamik.- 2.3 Strömungsablösungen in der Bauwerksaerodynamik.- 2.4 Strömungsablösungen in der Meteorologie.- 2.5 Strömungsablösungen im medizinischen Bereich.- 2.6 Ablösungen bei Innenströmungen.- 3 Definitionen und Klassifizierung von Strömungsablösungen.- 3.1 Definitionen.- 3.2 Strömungsabläufe in freien Scherschichten.- 3.3 Schema zur Klassifizierung von Strömungsablösungen.- 4 Theoretische Grundlagen.- 4.1 Fundamentale Gleichungen der Strömungsmechanik.- 4.2 Turbulenz und Instationarität.- 4.3 Grundgleichungen für periodisch-shastische Vorgänge.- 5 Experimentelle Techniken.- 5.1 Einfluß von Störungen auf die Strömungsstruktur.- 5.2 Spektroskopische Meßverfahren.- 5.3 Meßsysteme zur Untersuchung der Transportgleichungen.- 5.4 Phasengekoppeltes Laser-Doppler-Anemometer.- 6 Strömungsstrukturen in Ablösegebieten.- 6.1 Struktur zeitlich gemittelter Geschwindigkeitsfelder.- 6.2 Zeitlich gemittelte Turbulenzstrukturen.- 7 Einflußparameter abgelöster Strömungen.- 7.1 Geometrieeinfluß.- 7.2 Einfluß der Reynolds-Zahl.- 7.3 Einfluß von Druckgradient und Blockierung.- 7.4 Einfluß der Außenturbulenz.- 8 Erfassung periodischer und shastischer Strömungsanteile.- 8.1 Relationen zwischen Widerstandsbeiwert und Strouhal-Zahl.- 8.2 Statistische Auswertung von Meßwert-Ensembles.- 9 Dynamische Vorgänge bei der Ablösung zweiter Art.- 9.1 Ablösung von Strukturen mit Geschwindigkeitsdefekt und Drehung.- 9.2 Zeitabhängige Feldverteilungen der Reynoldsschen Spannungsterme.- 9.3Zeitlich gemittelte Amplituden periodischer und shastischer Spannungen.- 9.4 Zeitabhängiger Verlauf der Turbulenzenergie-Produktion.- 10 Ausblick und künftige Anwendungen.- 10.1 Methodik zur Beeinflussung von Totwasserströmungen.- 10.2 Zusammenfassende Bemerkungen.- 11 Anhang.- Sachwortverzeichnis.