Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen
Um den Flugverkehr der Zukunft nachhaltiger zu gestalten, ist es nötig, die Effizienz von Flugtriebwerken zu erhöhen. Dadurch können die CO raisebox-0.4ex footnotesize 2-Emissionen, die Stickoxide (NO raisebox-0.4ex footnotesize x), aber auch die Geräuschemissionen reduziert werden. Der thermische W...
محفوظ في:
| المؤلف الرئيسي: | |
|---|---|
| التنسيق: | Online |
| اللغة: | الألمانية |
| منشور في: |
Logos Verlag Berlin
2023
|
| الموضوعات: | |
| الوصول للمادة أونلاين: | ONIX_20230721_9783832556464_14 |
| الوسوم: |
لا توجد وسوم, كن أول من يضع وسما على هذه التسجيلة!
|
| _version_ | 1869516669029711872 |
|---|---|
| author | Gramespacher, Christoph |
| author_browse | Gramespacher, Christoph |
| author_facet | Gramespacher, Christoph |
| author_sort | Gramespacher, Christoph |
| collection | Directory of Open Access Books |
| description | Um den Flugverkehr der Zukunft nachhaltiger zu gestalten, ist es nötig, die Effizienz von Flugtriebwerken zu erhöhen. Dadurch können die CO raisebox-0.4ex footnotesize 2-Emissionen, die Stickoxide (NO raisebox-0.4ex footnotesize x), aber auch die Geräuschemissionen reduziert werden. Der thermische Wirkungsgrad eines Triebwerks wird primär über das Gesamtdruckverhältnis und die Turbineneintrittstemperatur bestimmt. Aber auch der Kühlluftbedarf, der zur aktiven Kühlung der Komponenten im Heißgaspfad benötigt wird, beeinflusst den thermischen Wirkungsgrad. Diese Kühlluft wird dem Verdichter entnommen und beträgt bis zu 30 ,% des Gesamtmassenstroms des Kerntriebwerks. Dadurch kann ein nicht zu vernachlässigender Anteil des Gesamtmassenstroms nicht am thermodynamischen Prozess teilnehmen. Eine Reduktion dieses Kühlluftbedarfs führt zu einer direkten Erhöhung des thermischen Wirkungsgrads. Diese Arbeit schafft eine Datenbasis zur Entwicklung verbesserter Transitions- und Rauheitsmodelle. Hierzu wird unter anderem der Einfluss der turbulenten Längenmaße auf die Startstelle der Transition untersucht. Neben der Freistromturbulenz wird eine systematische Variation der Oberflächenrauheit inkl. deren Wärmeleitfähigkeit durchgeführt. An glatten Oberflächen wird erstmals die Entstehung und Ausbreitung von Turbulenzflecken mit einem hochauflösenden Heißfilmsensorarray untersucht. Diese Untersuchung ermöglicht einzigartige Einblicke in die Mechanismen der Transition. Weiterhin werden auf Basis dieser neuen Erkenntnisse zum Einfluss rauer Oberflächen auf Grenzschichtströmungen Korrelationen für die Startstelle der Transition und den turbulenten Wärmeübergang an rauen Oberflächen entwickelt. |
| format | Online |
| id | doab-20.500.12854ir-101773 |
| institution | Directory of Open Access Books |
| language | ger |
| publishDate | 2023 |
| publishDateRange | 2023 |
| publishDateSort | 2023 |
| publisher | Logos Verlag Berlin |
| publisherStr | Logos Verlag Berlin |
| record_format | ojs |
| spelling | doab-20.500.12854ir-1017732024-04-11T20:34:52Z Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen Gramespacher, Christoph Grenzschichtströmungen Oberflächenrauheit laminar-turbulenter Übergang Turbulenzflecken turbulenter Wärmeübergang thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TG Mechanical engineering and materials::TGM Materials science::TGMF Engineering: Mechanics of fluids::TGMF1 Aerodynamics Um den Flugverkehr der Zukunft nachhaltiger zu gestalten, ist es nötig, die Effizienz von Flugtriebwerken zu erhöhen. Dadurch können die CO raisebox-0.4ex footnotesize 2-Emissionen, die Stickoxide (NO raisebox-0.4ex footnotesize x), aber auch die Geräuschemissionen reduziert werden. Der thermische Wirkungsgrad eines Triebwerks wird primär über das Gesamtdruckverhältnis und die Turbineneintrittstemperatur bestimmt. Aber auch der Kühlluftbedarf, der zur aktiven Kühlung der Komponenten im Heißgaspfad benötigt wird, beeinflusst den thermischen Wirkungsgrad. Diese Kühlluft wird dem Verdichter entnommen und beträgt bis zu 30 ,% des Gesamtmassenstroms des Kerntriebwerks. Dadurch kann ein nicht zu vernachlässigender Anteil des Gesamtmassenstroms nicht am thermodynamischen Prozess teilnehmen. Eine Reduktion dieses Kühlluftbedarfs führt zu einer direkten Erhöhung des thermischen Wirkungsgrads. Diese Arbeit schafft eine Datenbasis zur Entwicklung verbesserter Transitions- und Rauheitsmodelle. Hierzu wird unter anderem der Einfluss der turbulenten Längenmaße auf die Startstelle der Transition untersucht. Neben der Freistromturbulenz wird eine systematische Variation der Oberflächenrauheit inkl. deren Wärmeleitfähigkeit durchgeführt. An glatten Oberflächen wird erstmals die Entstehung und Ausbreitung von Turbulenzflecken mit einem hochauflösenden Heißfilmsensorarray untersucht. Diese Untersuchung ermöglicht einzigartige Einblicke in die Mechanismen der Transition. Weiterhin werden auf Basis dieser neuen Erkenntnisse zum Einfluss rauer Oberflächen auf Grenzschichtströmungen Korrelationen für die Startstelle der Transition und den turbulenten Wärmeübergang an rauen Oberflächen entwickelt. 2023-07-21T13:12:15Z 2023-07-21T13:12:15Z 2023 book ONIX_20230721_9783832556464_14 9783832556464 https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/101773 ger Forschungsberichte aus dem Institut für Thermische Strömungsmaschinen image/jpeg Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International https://www.logos-verlag.de/cgi-bin/engbuchmid?isbn=5646&lng=eng&id= https://www.logos-verlag.de/ebooks/OA/978-3-8325-5646-4.pdf Logos Verlag Berlin Logos Verlag Berlin 10.30819/5646 Um den Flugverkehr der Zukunft nachhaltiger zu gestalten, ist es nötig, die Effizienz von Flugtriebwerken zu erhöhen. Dadurch können die CO raisebox-0.4ex footnotesize 2-Emissionen, die Stickoxide (NO raisebox-0.4ex footnotesize x), aber auch die Geräuschemissionen reduziert werden. Der thermische Wirkungsgrad eines Triebwerks wird primär über das Gesamtdruckverhältnis und die Turbineneintrittstemperatur bestimmt. Aber auch der Kühlluftbedarf, der zur aktiven Kühlung der Komponenten im Heißgaspfad benötigt wird, beeinflusst den thermischen Wirkungsgrad. Diese Kühlluft wird dem Verdichter entnommen und beträgt bis zu 30 ,% des Gesamtmassenstroms des Kerntriebwerks. Dadurch kann ein nicht zu vernachlässigender Anteil des Gesamtmassenstroms nicht am thermodynamischen Prozess teilnehmen. Eine Reduktion dieses Kühlluftbedarfs führt zu einer direkten Erhöhung des thermischen Wirkungsgrads. Diese Arbeit schafft eine Datenbasis zur Entwicklung verbesserter Transitions- und Rauheitsmodelle. Hierzu wird unter anderem der Einfluss der turbulenten Längenmaße auf die Startstelle der Transition untersucht. Neben der Freistromturbulenz wird eine systematische Variation der Oberflächenrauheit inkl. deren Wärmeleitfähigkeit durchgeführt. An glatten Oberflächen wird erstmals die Entstehung und Ausbreitung von Turbulenzflecken mit einem hochauflösenden Heißfilmsensorarray untersucht. Diese Untersuchung ermöglicht einzigartige Einblicke in die Mechanismen der Transition. Weiterhin werden auf Basis dieser neuen Erkenntnisse zum Einfluss rauer Oberflächen auf Grenzschichtströmungen Korrelationen für die Startstelle der Transition und den turbulenten Wärmeübergang an rauen Oberflächen entwickelt. 10.30819/5646 04b263a1-7fba-4491-9eae-1c394ac42fc3 9783832556464 Logos Verlag Berlin 92/2023 233 Berlin open access |
| spellingShingle | Grenzschichtströmungen Oberflächenrauheit laminar-turbulenter Übergang Turbulenzflecken turbulenter Wärmeübergang thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TG Mechanical engineering and materials::TGM Materials science::TGMF Engineering: Mechanics of fluids::TGMF1 Aerodynamics Gramespacher, Christoph Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen |
| title | Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen |
| title_full | Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen |
| title_fullStr | Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen |
| title_full_unstemmed | Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen |
| title_short | Einfluss rauer Oberflächen auf transitionale und turbulente Grenzschichtströmungen |
| title_sort | einfluss rauer oberflachen auf transitionale und turbulente grenzschichtstromungen |
| topic | Grenzschichtströmungen Oberflächenrauheit laminar-turbulenter Übergang Turbulenzflecken turbulenter Wärmeübergang thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TG Mechanical engineering and materials::TGM Materials science::TGMF Engineering: Mechanics of fluids::TGMF1 Aerodynamics |
| topic_facet | Grenzschichtströmungen Oberflächenrauheit laminar-turbulenter Übergang Turbulenzflecken turbulenter Wärmeübergang thema EDItEUR::T Technology, Engineering, Agriculture, Industrial processes::TG Mechanical engineering and materials::TGM Materials science::TGMF Engineering: Mechanics of fluids::TGMF1 Aerodynamics |
| url | ONIX_20230721_9783832556464_14 |
| work_keys_str_mv | AT gramespacherchristoph einflussraueroberflachenauftransitionaleundturbulentegrenzschichtstromungen |