Wenn ein stumpfer Körper sich dicht über dem Boden bewegt oder eine Relativbewegung gegenüber einer festen Wand ausführt, wird der Boden bzw. die Wand einen Einfluß auf das körpernahe Strömungsfeld ausüben. Löst die Strömung am Körper ab und entsteht ein ausgedehntes Totwassergebiet, so wird auch die Totwasserströmung durch den Wandeinfluß signifikant verändert. Ein technisches Beispiel für einen solchen Fall ist die Kraftfahrzeugumströmung. Die Relativbewegung zwischen dem Kfz-Körper und der Fahrbahn wird in der Versuchspraxis gewöhnlich nicht berücksichtigt. Dies führt zum Teil zu erheblichen Veränderungen der gemessenen Geschwindigkeits- und Druckverteilungen gegenüber der realen Strömung, insbesondere im Nachlaufgebiet. Im Beitrag werden Laser-Doppler-Anemometer-Messungen im körpernahen Nachlauf eines wandnah angeordneten Kreiszylinders großer Spannweite vorgestellt und diskutiert. Hierbei wird der Einfluß des Wandabstandes, der Anströmreynoldszahl sowie der Relativbewegung zwischen Zylinder und Wand auf die Nachlaufströmung untersucht. Es wird im Totwasser ein Doppelwirbel mit entgegengesetzten Drehsinn beobachtet. Durch den Wandeinfluß weisen die Einzelwirbel jedoch unterschiedliche Stärken auf. Bei Änderung der Reynoldszahl treten im Nachlauf verschiedenartige Effekte auf. Das Totwasser wird im Fall der ruhenden Wand mit steigender Reynoldszahl zunächst länger und erreicht dann einen nahezu konstanten Grenzwert. Bei bewegter Wand wird dieser Vorgang verstärkt, aber auch in diesem Fall stellt sich ein maximaler Grenzwert für die Totwasserlänge ein. Die Länge des Totwassers nimmt grundsätzlich mit abnehmendem Wandabstand zu. Der Einfluß des Wandabstands ist jedoch schon bei h/D=0,5 sehr klein und bei h/D=1,0 fast nicht mehr zu erkennen. Im Gegensatz zur ruhenden Wand bewirkt die Relativbewegung der Wand generell eine Verlängerung des Totwassers bei gleichzeitiger Verlagerung des hinteren freien Staupunktes hin zur Wand.
LDA-Untersuchungen des Nachlaufes hinter einem wandnahen Kreiszylinder
1996
7 Seiten, 5 Bilder, 5 Quellen
Conference paper
German
Strömungsmessung mit einem Kreiszylinder
HENRY – Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW) | 1956
|Strömungsrichtungsmessung mit einem Kreiszylinder
HENRY – Federal Waterways Engineering and Research Institute (BAW) | 1956
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