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MITTEILUNG ZU FORSCHUNGSPROJEKT S6801 Thema: TESTFLLE FR DIE NUMERISCHE STRMUNGSBERECHNUNG
 

Summary: MITTEILUNG ZU FORSCHUNGSPROJEKT S6801
Thema: TESTFÄLLE FÜR DIE NUMERISCHE STRÖMUNGSBERECHNUNG
Mitarbeiter/Ansprechpartner: Dipl. Ing. Arno Gehrer
Zielsetzung/Aufgabenstellung: Ziel dieser Arbeit ist die Zusammenstellung von geeigneten Testfällen, die verwendet werden sollen,
um die im Rahmen des Forschungsprojektes S6801 entwickelten Programmcodes [1],[4] abzutesten und hinsichtlich ihrer Genauig-
keit und numerischen Stabilität zu überprüfen.
Lösungsweg: Da die im Forschungsprojektes S6801 entwickelten Strömungsrechenprogramme auf den allgemeinen, instationären
Reynolds/Favre-gemittelten Navier-Stokes Gleichungen basieren, die ihrerseits aus den Hauptbestandteilen
`Euler/Laminar/Turbulent'hinsichtlich der lokalen Glieder und `stationär/instationär'hinsichtlich der zeitlichen Glieder aufgebaut
sind, wurden Testfälle ausgewählt, die gezielt die Genauigkeit dieser einzelnen Teile überprüfen sollen.
Ergebnisse:
Lavaldüse Hobson-Impulsgitter Turbinengitter VKI-LS59
Abb1: Euler Testfälle
A) Der Euler Solver des Programmes [1], [2] wurde zunächst anhand von Strömungen deren analytische Lösung bekannt ist abge-
testet (s. Abb 1). Die stationäre Lösung für eine Lavaldüse mit nicht angepaßtem Gegendruck bestätigt die Fähigkeit die Zustän-
de Unterschall, Überschall + Verdichtungsstoß berechnen zu können. Insbesondere die Stoßauflösung des hier gewählten TVD-
Upwind Verfahrens [1] darf als sehr befriedigend betrachtet werden. In [1],[2] wurde die Übereinstimmung mit der Analytik ge-
zeigt. Das Impulsgitter nach Hobson wurde mit einer Hodographenmethode ausgelegt und bewirkt eine Beschleunigung auf
M=1.5 an der Saugseite und anschließend eine stoßfreie Verzögerung der Strömung auf Unterschall, was numerisch äußerst
schwierig zu beherrschen ist und oft in einem numerisch bedingten Verdichtungsstoß resultiert. In [1] wurde auch hier die Über-

  

Source: Arno, Gehrer - Institute for Thermal Turbomachinery and Machine Dynamics, Technical University Graz

 

Collections: Energy Storage, Conversion and Utilization