Untersuchung von dreidimensional abgelösten Strömungen in adversen Druckgradienten

Abstract

Zur Untersuchung dreidimensional abgelöster Strömungen wurden im Rahmen der vorliegenden Arbeit ausgewählte RANS-Modelle und skalenauflösende Verfahren verwendet. Die Diffusorströmung diente hierfür als Testfall, welcher basierend auf den Voruntersuchungen auch experimentell aufgebaut wurde. Die numerische Simulation hat gezeigt, dass bei den RANS-Modellen durch das Menter SST k-ω-Modell tendenziell die größte Ablösung ermittelt wird, während ausschließlich das SSG/LRR-ω-Modell turbulenzgetriebene Sekundärströmungseffekte durch das direkte Lösen der RS-Transportgleichung berücksichtigt. Als skalenauflösendes Verfahren wurde das IDDES-Modell zum Vergleich betrachtet. Die Ergebnisse konnten auf Plausibilität geprüft werden und haben im direkten Vergleich mit dem SSG/LRR-ω-Modell gezeigt, dass das IDDES-Modell die Ablösung früher ermittelt, wohingegen der Ablösewirbel detaillierter erfasst wird. Als potentielle Modellschwäche der IDDES sei die RANS-LES-Schnittstelle genannt. Die Arbeit dient als Grundlage bevorstehender Untersuchungen und soll den Vergleich numerischer und experimenteller Daten ermöglichen.