Zeitschrift für angewandten Maschinenbau

Abstrakt

Numerische Untersuchung von Strömungen über einem Tragflächenprofil bei niedriger Reynoldszahl

Ilyas Karasu, M. Serdar Genç und H. Hakan Açikel

Bei dieser Studie handelt es sich um eine numerische Untersuchung einer laminaren Ablöseblase über einem NACA2415-Tragflügel bei niedrigen Reynoldszahlen und verschiedenen Anstellwinkeln. Die numerischen Ergebnisse wurden mit den experimentellen Ergebnissen unserer vorherigen Studie verglichen. Für die Experimente wurden eine Ölflussvisualisierungstechnik, ein externes Dreikomponenten-Ausgleichssystem und Druckmessungen verwendet. In den experimentellen Ergebnissen betrug der Strömungsabrisswinkel 12°, 13° und 15° für Re=0,5x105, Re=1x105 bzw. Re=3x105. Die Strömungsablösung, das Wiederanhaften und die Bildung der laminaren Ablöseblase waren unter Verwendung der oben genannten experimentellen Methoden deutlich zu erkennen. Es zeigte sich, dass sich der Ablösepunkt mit zunehmendem Anstellwinkel in Richtung Vorderkante bewegte. Darüber hinaus zeigten die Ergebnisse der Strömungsvisualisierung , dass die Blase mit zunehmendem Anstellwinkel platzte und die abgelöste Strömung nicht wieder an der Tragflügeloberfläche anhaften konnte, was auf einen Strömungsabriss hindeutete. In den numerischen Ergebnissen wird gezeigt, dass die Übergangsmodelle
den Ort der experimentell bei niedrigeren Anstellwinkeln bestimmten Ablöseblase genau vorhersagen. Darüber hinaus ist die numerische Vorhersage mithilfe der Transitionsmodelle erfolgreicher als das für Strömungen mit niedriger Re-Zahl geeignete Turbulenzmodell.