Auslegung der Testsektion eines geschlossenen Windkanals für - download pdf or read online

By Maximilian Paßmann

ISBN-10: 3658147709

ISBN-13: 9783658147709

ISBN-10: 3658147717

ISBN-13: 9783658147716

Maximilian Paßmann beschreibt detailliert die Auslegungsverfahren für die einzelnen Bauteile (Kontraktion und Diffusor) und die Konstruktion der modularen Testsektion eines geschlossenen Windkanals für ORC-Fluide. Während die Kontraktion mithilfe eines semianalytischen Verfahrens entworfen wird, beruht die Auslegung des Diffusors auf numerischen Simulationen, deren Ergebnisse mit analytischen Verfahren aus der Literatur verglichen werden. Hierbei geht der Autor besonders auf die konzeptionellen Vorteile eines Stufendiffusors ein. Abschließend stellt er die gesamte Testsektion unter besonderer Beachtung des modularen Aufbaus vor.

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7: Dreidimensionaler Plot der Kontraktionsgeometrie, wie er durch das FORTRAN Programm von Chen und Nejad [5] erzeugt wird. 8: Verwendung der Ubergangsgeometrie (Transition Duct) bei Flugtriebwerken nach Davis [7]. ¨ Triebwerkseinl¨assen und internen Ubergangsst¨ ucken entwickelt wurde (vgl. 8). 4 Diffusor 21 ist es hierbei jedoch nicht m¨ oglich durch Symmetriebetrachtungen eine einfache Gleichung zur Berechnung der St¨ utzpunkte herzuleiten. Als zus¨atzliche Gleichung wird der Fl¨ acheninhalt der Superellipse herangezogen, der definiert ist zu A= Γ(1/n)2 (2/n)(4ab).

Aus diesen Gr¨ unden beschr¨ankt sich die vorliegende Arbeit u ¨ berwiegend auf die Untersuchung von Kontraktionsgeometrien nach Konzept A. Zur systematischen Untersuchung dieses Konzepts wird ein Auslegungsverfahren entwickelt, das es erm¨ oglicht, eine optimale Geometrie zu bestimmen. Zum Vergleich wird anschließend eine Geometrie nach Konzept B mit ¨ahnlichen Abmessungen simuliert und mit dem Ergebnis des Auslegungsverfahrens verglichen. 3 Analytische Betrachtung Der Str¨omungszustand dichtever¨ anderlicher Fluide l¨asst sich mit Hilfe der aus der Stromfadentheorie kompressibler Medien hergeleiteten Gleichungen der eindimensionalen Gasdynamik beschreiben.

Reduzieren der Str¨ omungsgeschwindigkeit 2. Erh¨ohen des statischen Druckes Hieraus resultiert folgende Problematik [8]: ¨ ur zu hohe Diffusionsraten, das bedeutet zu große Offnungswinkel, 1. F¨ neigt die Grenzschicht zur Abl¨ osung von der Diffusorwand. Die Folge sind Verwirbelungen, starke Druckverluste und Pulsationen. ¨ Aus diesem Grund muss der Offnungswinkel klein gehalten werden. ¨ 2. Bei zu geringer Diffusionsrate, das heißt kleinem Offnungswinkel und großer Laufl¨ ange, kommt es zu starkem Grenzschichtwachstum, was wiederum hohe Reibungsverluste nach sich zieht.

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Auslegung der Testsektion eines geschlossenen Windkanals für ORC-Fluide: Kontraktion, Diffusor und ein modulares Gesamtkonzept by Maximilian Paßmann


by Mark
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