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Summary: Validierung des Rechenverfahrens 104
4.8 Laminare Wirbelstraße hinter einer Zylinderkaskade
Diese nahezu inkompressible laminare Strömung ist wesentlich durch selbstinduzierte,
instationär ablösende Wirbel gekennzeichnet und wurde gerechnet, um das Rechenprogramm
auf Ablösung, zeitliche Genauigkeit und richtige Implementierung der diffusiven Flüsse zu
testen. Die Reynoldszahl, bezogen auf die Zuströmgeschwindigkeit wurde mit Re=100
festgesetzt.
Abb. 4.8.1H-Netz zur Berechnung der instationären, laminaren Strömung durch eine Zylinderkaskade
(80x32x1 Zellen)
Nach Kloker & Borsboom, 1988 ergibt sich für diese Strömung (Rechennetz s. Abb 4.8.1) eine
dimensionslose Wirbelablösefrequenz (Strouhal-Zahl, bezogen auf Zylinderdurchmesser und
Zuströmgeschwindigkeit) von etwa So = fd/w1 = 0.34.
Die Simulationen wurden mit den (üblichen) Einschränkungen
· periodische Randbedingung
· zeitlich konstanter Gegendruck und konstante Zuströmbedingungen
durchgeführt. Weiters wurde sowohl mit explizitem als auch implizitem Zeitintegrations-
verfahren gerechnet. Der Vergleich dieser beiden Rechnungen ist für die eingeschwungene
Lösung anhand der integralen Wanddruckkraft quer zur Strömungsrichtung in Abb. 4.8.1.
dargestellt.
Man erhält daraus folgende numerisch berechnete Werte für die Grundfrequenz der
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