elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Imprint | Privacy Policy | Contact | Deutsch
Fontsize: [-] Text [+]

Numerische Untersuchung des Wärmeübergangs und des Strömungsfeldes in einem berippten Rechteckskanal

ElAraibi, Adel and Brakmann, Robin (2020) Numerische Untersuchung des Wärmeübergangs und des Strömungsfeldes in einem berippten Rechteckskanal. Other. Bachelor's. Universität Kassel. 72 S.

Full text not available from this repository.

Abstract

Die hohe thermische Belastung von Turbinen-(Leit)schaufeln wird unter anderem durch spezielle Kühlkanäle in der Schaufel reduziert. Diese Kanäle werden mit Rippen versehen, die zum einen eine Sekundärströmung anregen und zum anderen die Turbulenz intensivieren, wodurch der Wärmeübergang und somit die Kühlung verbessert wird. Die folgende Bachelorarbeit befasst sich mit der numerischen Untersuchung des Wärmeübergangs und des Strömungsfeldes in einem berippten Rechteckskanal. Dabei wurde untersucht, welche Auswirkungen Kühlrippen auf den Wärmeübergang haben. Es wurde eine Literaturrecherche in Bezug auf experimentelle und numerische Untersuchungen des Strömungs- und Temperaturfeldes von Kühlkanälen durchgeführt. Es kam dabei heraus, dass die meisten Turbulenzmodelle sowohl das Temperaturfeld als auch das Geschwindigkeitsfeld eines Kühlkanals mit Rippen gut vorhersagen können. Des Weiteren wurde eine generische Rippenkonfiguration mit dem DLR Strömungslöser TRACE simuliert. Das numerische Modell wurde hinsichtlich Randbedingungen, numerischer Parameter und Gitterunabhängigkeit (GCI-Methode) untersucht. Das Verhältnis p/e beträgt 10 und das Verhältnis e/H beträgt 0,105. Die Reynoldszahl liegt bei 29193 und die Eintrittstemperatur beträgt 300K. Der resultierende Massenstrom beträgt 41,7 g/s. Die Temperatur der beheizten Bodenplatte beträgt 315K und die restlichen Wände und die Rippen werden als adiabat betrachtet. Die Gitterstudie hat ergeben, dass sowohl die Qualität des Gitters als auch die Konvergenz der Simulation mehr als ausreichend sind. Aus der Auswertung der Simulationsergebnisse geht hervor, dass die Turbulenzmodelle die zu erwartenden Wirbelstrukturen darstellen. Bei der Vorhersage des Wärmeübergangs gibt es Unterschiede von bis zu 26 % zwischen den Turbulenzmodellen und bei der Vorhersage des Wideranlegungspunktes gibt es Unterschiede von bis zu 15 %. Ziel der Arbeit ist es, durch das Abgleichen mit den experimentellen Daten ein vollständiges Bild der Strömung zu erhalten. Ein weiteres Ziel ist die Validierung des Strömungslösers TRACE.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/140342/
Document Type:Monograph (Other, Bachelor's)
Title:Numerische Untersuchung des Wärmeübergangs und des Strömungsfeldes in einem berippten Rechteckskanal
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iD
ElAraibi, AdelUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Brakmann, RobinRobin.Brakmann (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:2020
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:72
Status:Published
Keywords:Kühlung, CFD, Rippenkanal
Institution:Universität Kassel
Department:Technische Thermodynamik
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Energy Efficiency, Materials and Resources
HGF - Program Themes:Efficient and Flexible Power Plants
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E VS - Combustion Systems
DLR - Research theme (Project):E - Gas Turbine (old), L - Turbine Technologies (old)
Location: Göttingen
Institutes and Institutions:Institute of Propulsion Technology > Turbine
Deposited By: Brakmann, Robin
Deposited On:13 Jan 2021 10:41
Last Modified:13 Jan 2021 10:41

Repository Staff Only: item control page

Browse
Search
Help & Contact
Information
electronic library is running on EPrints 3.3.12
Copyright © 2008-2017 German Aerospace Center (DLR). All rights reserved.