Numerische Simulation der Zuströmung im Schaufelgitterwindkanal

Abstract

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wird die Zuströmung im linearen Schaufelgitterwindkanal des Institutes mittels CFD (Computational Fluid Dynamics) berechnet. Es wird ein Überblick über Windkanäle gegeben und die für diese Arbeit relevanten Komponenten des am Institut vorhandenen Schaufelgitterwindkanals beschrieben. Die bei der Berechnung verwendeten Turbulenzmodelle werden erläutert. Das in GAMBIT erstellte Berechnungsmodell des Windkanals wird in seinem Aufbau dargestellt und die vorgenommenen Einstellungen im CFD Berechnungsprogramm FLUENT beschrieben. Die Ergebnisse der Berechnungen der verwendeten Turbulenzmodelle werden miteinander verglichen. Weiters werden die Ergebnisse der berechneten Geschwindigkeitsverteilungen mit Daten aus Messungen am Windkanal verglichen. Besonderes Augenmerk wird auf die Reynoldsspannungen gelegt, da diese direkt Auskunft über den Strömungszustand geben. Die Anwendbarkeit der verwendeten Turbulenzmodelle wird untersucht. Zum Abschluss wird ein Ausblick auf weiterführende Arbeiten gegeben.<br />

In this diploma thesis, the flow of a wind tunnel with a linear blade cascade is calculated with CFD (Computational Fluid Dynamics). An overview of wind tunnels is given and the relevant components of a wind tunnel for this work are described. The used turbulence models are annotated. The construction of the created model of the wind tunnel in GAMBIT is represented and the used settings in the CFD program FLUENT are specified. The results of the calculations with the applied turbulence models are compared against each other. Further on the results of the calculated velocity distribution are compared with measured data on the wind tunnel. Special focus is laid on the Reynolds stresses, because these relations give direct information about the flow condition. Finally a view of further operations is given.