Titelaufnahme

Titel
Einfluss der Turbulenz auf die Wirbelablösefrequenz bei kreisförmigen und rechteckigen Stäben / von Claudia Reibenwein
VerfasserReibenwein, Claudia
Begutachter / BegutachterinDrobir, Helmut ; Graf, Walter H.
Erschienen2005
UmfangVI, 103 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2005
Anmerkung
Zsfassung in engl. Sprache
SpracheDeutsch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (GND)Stab / Wirbelablösung / Frequenz / Turbulenz
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-15454 Persistent Identifier (URN)
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Einfluss der Turbulenz auf die Wirbelablösefrequenz bei kreisförmigen und rechteckigen Stäben [7 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der Untersuchung des Turbulenzeinflusses auf die Wirbelablösefrequenzen im Nachlauf von scharfkantigen rechteckigen Stäben und von kreiszylindrischen Stäben. Um herauszufinden, inwieweit sich die Frequenzen dieser Wirbelablösungen in einem Froude'schen Modell nachbilden lassen, sind mithilfe einer ADV-Sonde (Acoustic-Doppler-Velocimeter) Messungen an Modellfamilien in einer Wasserversuchsrinne durchgeführt worden.

Es wurden spezielle Maßnahmen ergriffen, um den Turbulenzgrad der Anströmung zu reduzieren. Durch den Einbau strömungsberuhigender Gitter konnte die Turbulenzintensität im Bereich zwischen 3,5% und 5,5% gezielt variiert werden.

Bei den kreiszylindrischen Stäben wurde eine Modellfamilie bis zum Maßstab M = 1:5 gebildet. Die Reynoldszahlen der kreisförmigen Modellstäbe lagen dabei im Bereich zwischen 1,510^3 < Re < 1,810^4.

Bei den Rechteckstäben (Seitenverhältnis L/D = 10) war eine Modellfamilie bis zum Maßstab M = 1:9,2 möglich. Es wurde sowohl gerade wie auch schräge Anströmung (20) untersucht. Die Reynoldszahlen der gerade angeströmten Rechteckstäbe bewegten sich zwischen 210^2 < Re < 710^3 und der schräg angeströmten Rechteckprofile zwischen 10^3 < Re < 310^4.

Des weiteren wurde das infolge Wirbelablösung verursachte Schwingverhalten von dreistäbigen Rechenstabpaketen (L/D = 10) bei unterschiedlichen Stababständen und Turbulenzen untersucht.

Zusammenfassung (Englisch)

This thesis is concerned with the investigation of the influence of free-stream turbulence on the vortex-shedding frequencies in the wake of sharp-edged rectangular and circular bars. In order to ascertain whether it is possible to simulate these vortex-shedding frequencies in a model based on Froude's number, the shedding frequencies were examined by means of model-families. The determination of the shedding frequency was carried out in the convective wake of the bars and was measured with an ADV probe in a water channel. Special emphasis was given to adopted measures to reduce the turbulence level of the approaching flow. The adding of flow-soothing screens enabled a significant reduction of the turbulence intensity of the approaching flow conditions and allowed to vary the turbulence intensity between 3.5% and 5.5%. The scale-range of the circular cylinder model-familiy was 1:1 up to 1:5 and the Reynold's numbers were situated between 1.510^3 < Re < 1.810^4. The scale-range of the rectangular bars with a chord-to-thickness ratio of c/t = 10 could be extended up to a scale of 1:9.2. The investigated angles of incidence of the rectangular bars were 0 (with 210^2 < Re < 710^3 and 20 (with 10^3 < Re < 310^4).

Moreover, the excitation of trashracks (c/t = 10, three bars) due to vortex-shedding was examined by changing the width between the bars as well as by varying the turbulence level of the approaching flow.