meerwald-engineering - Druckkorrektur

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druckkorrektur

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Druckverteilung Vergleich CFD-PIV Kalibrierte Polare Anstellwinkeldiagramm (unkalibriert) Polare (unkalibriert)		Druckkorrektur: Der gemessene Druckanstieg auf der Saugseite des Hauptprofiles wird bei den zweidimensionalen Berechnungen nicht richtig getroffen. Bei großen Anstellwinkeln wird dieser Effekt verstärkt. Bei den Berechnungen werden die Windkanalwände bereits berücksichtigt. Bei den deshalb durchgeführten dreidimensionalen Berechnungen ist der Druck-Verlauf der Messung sehr ähnlich. Bei niedrigen Anstellwinkeln und geringem Auftrieb trifft die Numerik das Experiment sehr gut. Ein derart großer Fehler der Numerik ist nicht auszumachen. Mit unterschiedlichen Gitternetzen und Auflösungen und auch anderen Turbulenzmodellen tritt diese Abweichung auf. Exemplarisch ist dies im obersten Diagramm zu sehen. Die einzige Lösung für die unterschiedlichen Ergebnisse: Die Referenzdruckmessung wird von der Strömung um das Profil beeinflußt! Zusätzlich wird der Windkanal über die Referenzdruckmessung (Statikdruck und dynamischer Druck) geregelt. Bei einer Anpassung der Meßwerte an die numerisch ermittelten Druckbeiwerte wird eine erhöhte Geschwindigkeit bei der Messung ermittelt. Im zweiten Bild von oben wird der Vergleich am Vorflügel zwischen der 3D-Berechnung und von PIV-Meßergebnissen angestellt. Die Druckanpassung hat für die Anströmgeschwindigkeit einen Wert von 52,223 m/s statt den eingestellten und bei der Numerik verwendeten 50 m/s ergeben. Diese Geschwindigkeitserhöhung ist in diesem Diagramm gut ersichtlich. Im mittleren Diagramm sind die daraus resultierenden Polaren der Startstellung bei 50 m/s abgebildet. Diese geben das Verhältnis zwischen Auftrieb und Widerstand wieder. Der Reibungswiderstand ist in diesem und in den folgenden Diagrammen nicht berücksichtigt. Die Meßwerte, die nachgerechnet wurden, sind mit einem X gekennzeichnet. Die ein wenig abseits liegenden Punkte sind die Anstellwinkel -2° und im abgelösten Bereich die Winkel zwischen 30° und 32°. Die Elemente sind zudem einzeln aufgeführt. Der Vorfügel und das Hauptelement haben beide teilweise negativen Widerstand, sie erzeugen Vortrieb! Der Einfluß der Geschwindigkeit (Reynoldszahl) und der Stellungen wird in den beiden unteren Diagrammen gezeigt. Bei den Anstellwinkeln sind die beiden Stellungen sehr deutlich zu erkennen. Die Landestellung hat mehr Auftrieb. Die Strömung löst bei niedrigeren Geschwindigkeiten früher ab.




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